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JP6577820B2 - Imaging apparatus, control method therefor, and program - Google Patents

Imaging apparatus, control method therefor, and program Download PDF

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JP6577820B2 JP2015204675A JP2015204675A JP6577820B2 JP 6577820 B2 JP6577820 B2 JP 6577820B2 JP 2015204675 A JP2015204675 A JP 2015204675A JP 2015204675 A JP2015204675 A JP 2015204675A JP 6577820 B2 JP6577820 B2 JP 6577820B2
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Description

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

近年、撮像面を湾曲形状にした撮像素子(イメージセンサ)が知られている。撮像面を湾曲させることにより、像高が高い位置であっても、入射する被写体からの光線を撮像面に垂直に近い角度で受光することが可能になる。   In recent years, an imaging element (image sensor) having a curved imaging surface is known. By curving the imaging surface, it is possible to receive light from an incident subject at an angle close to the imaging surface even at a position where the image height is high.

一般に、光線の撮像面への入射角度が大きくなるレンズを採用する際には、像面湾曲やシェーディング等の収差の影響を補正するためのレンズを併用する場合がある。しかし、撮像面を湾曲させることによって収差の影響を補正するためのレンズを省略することができるため、小型かつ高性能なレンズを提供することができる。   In general, when a lens that increases the incident angle of a light ray on an imaging surface is used, a lens for correcting the influence of aberrations such as field curvature and shading may be used in combination. However, since a lens for correcting the influence of aberration can be omitted by curving the imaging surface, a small and high-performance lens can be provided.

特許文献1は、レンズ情報(例えばレンズ固有の収差等の光学特性)に基づいて、撮像装置に内蔵された撮像素子の撮像面の曲率を変更する技術を開示している。ズーム位置の変動に応じて撮像素子の撮像面の曲率を動的に変更することができるため、ズーム位置の全域で収差等の影響を低減した良好な画質を得ることができる。   Patent Document 1 discloses a technique for changing the curvature of the imaging surface of an imaging element built in an imaging device based on lens information (for example, optical characteristics such as lens-specific aberration). Since the curvature of the image pickup surface of the image pickup element can be dynamically changed according to the change in the zoom position, it is possible to obtain a good image quality in which the influence of aberration or the like is reduced over the entire zoom position.

特開2007−208775号公報JP 2007-208775 A

ところで、撮像面を湾曲させる撮像素子と組み合わせて使用することを前提としたレンズユニットを、例えば撮像面が平面な撮像素子と組み合わせた場合、光学的な特性(例えば収差等)の影響を適切に低減することができず、周辺画像の画質が低下する。また、当該レンズユニットを、撮像面を湾曲させる撮像素子と組み合わせた場合も、撮像面の曲率がレンズユニットの想定する曲率と異なる場合、同様に収差等の影響を低減することができない。すなわち、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニットの光学的な特性(すなわち収差等)と対応していない場合、レンズユニットの光学的な特性の影響を受けて画質が低下する場合がある。   By the way, when a lens unit that is supposed to be used in combination with an imaging device that curves the imaging surface is combined with an imaging device having a flat imaging surface, for example, the influence of optical characteristics (for example, aberration) is adequately affected. It cannot be reduced, and the image quality of the surrounding image is lowered. In addition, when the lens unit is combined with an imaging element that curves the imaging surface, if the curvature of the imaging surface is different from the curvature assumed by the lens unit, the influence of aberration or the like cannot be reduced in the same manner. That is, when the variable range of the curvature of the imaging surface does not correspond to the optical characteristics (that is, aberration, etc.) of the lens unit, the image quality may deteriorate due to the influence of the optical characteristics of the lens unit.

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る。すなわち、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニットの光学的な特性と対応していない場合であっても、光学的な特性の影響による画質低下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-mentioned problems of the prior art. That is, even when the variable range of the curvature of the imaging surface does not correspond to the optical characteristics of the lens unit, the imaging apparatus capable of reducing image quality degradation due to the influence of the optical characteristics and its control method As well as providing 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、撮像面が湾曲可能に構成された撮像素子と、撮影光学系の撮影条件を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、撮像面を湾曲させる際の曲率の可変範囲と、所定の撮影条件における撮影光学系の光学的な特性を補正するための曲率とに基づいて、撮影光学系の撮影条件を所定の撮影条件に設定するか否か制御する、ことを特徴とする。   In order to solve this problem, for example, an imaging apparatus of the present invention has the following configuration. In other words, the imaging device has an imaging element configured to be able to bend the imaging surface, and a control unit that controls imaging conditions of the imaging optical system. The control unit includes a variable range of curvature when the imaging surface is curved, a predetermined range Based on the curvature for correcting the optical characteristics of the photographing optical system under the photographing conditions, it is controlled whether or not the photographing conditions of the photographing optical system are set to predetermined photographing conditions.

本発明によれば、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニットの光学的な特性と対応していない場合であっても、光学的な特性の影響による画質低下を低減することが可能になる。   According to the present invention, even when the variable range of curvature of the imaging surface does not correspond to the optical characteristics of the lens unit, it is possible to reduce image quality degradation due to the influence of the optical characteristics.

本発明の実施形態に係るデジタルカメラシステムの機能構成例を示すブロック図1 is a block diagram showing a functional configuration example of a digital camera system according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る撮像素子200の回路構成を模式的に示す図The figure which shows typically the circuit structure of the image pick-up element 200 which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る撮像部102及び曲率制御部103の構成を説明する図The figure explaining the structure of the imaging part 102 and the curvature control part 103 which concern on this embodiment. 実施形態1に係る、焦点距離と撮像素子の撮像面の曲率との関係を示す図The figure which shows the relationship between the focal distance and the curvature of the imaging surface of an image pick-up element based on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る、ズームレンズの焦点距離の制御処理に係る一連の動作を示すフローチャート6 is a flowchart illustrating a series of operations related to a focal length control process of a zoom lens according to the first embodiment. 実施形態2に係る、絞り値と撮像素子の撮像面の曲率との関係を示す図The figure which shows the relationship between the aperture value and the curvature of the imaging surface of an image pick-up element based on Embodiment 2. FIG.

(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、撮像面の湾曲率を制御可能な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、撮像面の湾曲率を制御可能な任意の電子機器にも適用可能である。これらの電子機器には、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、時計型や眼鏡型の情報端末、監視用機器、車載機器及び医療機器などが含まれてよい。
(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 capable of controlling the curvature of the imaging surface will be described as an example of the imaging apparatus. However, the present invention is not limited to a digital camera and can be applied to any electronic device that can control the curvature of the imaging surface. These electronic devices may include, for example, a mobile phone, a game machine, a tablet terminal, a personal computer, a clock-type or glasses-type information terminal, a monitoring device, an in-vehicle device, a medical device, and the like.

(デジタルカメラシステムの構成)
図1は、本実施形態の一例としてのデジタルカメラシステム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 system)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration example of a digital camera system as an example of the present embodiment. One or more of the functional blocks shown in FIG. 1 may be realized by hardware such as an ASIC or a programmable logic array (PLA), or may be realized by a programmable processor such as a CPU or MPU executing software. May be. Further, it may be realized by a combination of software and hardware. Therefore, in the following description, even when different functional blocks are described as the operation subject, the same hardware can be realized as the subject.

本実施形態のデジタルカメラシステムは、カメラ本体であるデジタルカメラ100とレンズユニット150と記録媒体160とを含む。レンズユニット150と記録媒体160は、デジタルカメラ100に対して着脱可能に構成されている。   The digital camera system of this embodiment includes a digital camera 100 that is a camera body, a lens unit 150, and a recording medium 160. The lens unit 150 and the recording medium 160 are configured to be detachable from the digital camera 100.

デジタルカメラ100のシャッター101は、制御部110の制御に応じて撮像部102に対する露光時間を制御する。撮像部102は、図2において後述する撮像素子200を含む。撮像素子200は、例えばCCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等で構成される。撮像素子200は、レンズユニット150のレンズ群151により撮像面上に結像された光学像を、電気信号に変換する。撮像部102は、A/D変換処理機能を含み、撮像素子200により撮像されたアナログ撮像信号をデジタル画像データ(以下、単に画像データ)に変換する。また、撮像素子200は、後述するように撮像面を例えば三次元の凹曲面形状に湾曲可能な撮像素子であり、その撮像面の湾曲形状(すなわち撮像面の曲率ともいう)を動的に制御可能に構成されている。曲率制御部103は、制御部110からの指示に基づいて、撮像素子200における撮像面の曲率を制御する。なお、撮像素子200と曲率制御部103の構成及び撮像素子200の撮像面の曲率を制御する動作については後述する。   The shutter 101 of the digital camera 100 controls the exposure time for the imaging unit 102 according to the control of the control unit 110. The imaging unit 102 includes an imaging element 200 described later in FIG. The imaging device 200 is configured by, for example, a charge-coupled device (CCD) image sensor, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor, or the like. The imaging element 200 converts an optical image formed on the imaging surface by the lens group 151 of the lens unit 150 into an electrical signal. The imaging unit 102 includes an A / D conversion processing function, and converts an analog imaging signal imaged by the imaging element 200 into digital image data (hereinafter simply referred to as image data). The imaging device 200 is an imaging device that can bend the imaging surface into, for example, a three-dimensional concave curved surface, as will be described later, and dynamically control the curved shape of the imaging surface (that is, also referred to as the curvature of the imaging surface). It is configured to be possible. The curvature control unit 103 controls the curvature of the imaging surface of the imaging device 200 based on an instruction from the control unit 110. The configuration of the image sensor 200 and the curvature control unit 103 and the operation for controlling the curvature of the imaging surface of the image sensor 200 will be described later.

画像処理部104は、撮像部102から出力される画像データ、又はメモリ制御部105から供給される画像データに対して所定の現像処理と色変換処理を行うと共に、画像補正処理、例えば歪み補正等の幾何変換処理、画素補間、リサイズ処理等を行う。また、画像処理部104は、画像データに対して所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAWB(オートホワイトバランス)処理を行う。さらに、画像処理部104は、制御部110が露光制御や測距制御を行うための入力情報を生成するため、画像データに対する所定の演算処理を行って制御部110に出力する。   The image processing unit 104 performs predetermined development processing and color conversion processing on the image data output from the imaging unit 102 or the image data supplied from the memory control unit 105 and also performs image correction processing such as distortion correction. Geometric conversion processing, pixel interpolation, resizing processing, and the like are performed. Further, the image processing unit 104 performs predetermined calculation processing on the image data, and performs TTL (through the lens) type AWB (auto white balance) processing based on the obtained calculation result. Further, the image processing unit 104 performs predetermined arithmetic processing on the image data and outputs the input information to the control unit 110 in order to generate input information for the control unit 110 to perform exposure control and distance measurement control.

メモリ106は、揮発性の記憶媒体を含み、画像処理部104又はメモリ制御部105を介して入力された画像データを一時的に記憶する。メモリ106は、所定枚数の静止画像データや、所定時間分の動画像データ及び音声データを格納するための十分な記憶容量を有する。また、メモリ106は、画像表示用のメモリ(いわゆるビデオメモリ)を兼ねることができる。   The memory 106 includes a volatile storage medium, and temporarily stores image data input via the image processing unit 104 or the memory control unit 105. The memory 106 has a sufficient storage capacity for storing a predetermined number of still image data and moving image data and audio data for a predetermined time. The memory 106 can also serve as an image display memory (so-called video memory).

D/A変換部107は、メモリ106に記憶されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換する。D/A変換部107は、アナログ信号に変換した画像表示用の信号を表示部108に出力する。   The D / A converter 107 converts the image display data stored in the memory 106 into an analog signal. The D / A conversion unit 107 outputs an image display signal converted into an analog signal to the display unit 108.

表示部108は、例えばLCD等の表示装置を含み、その表示装置の画面上に、D/A変換部107から出力されたアナログ信号を表示する。本実施形態では、撮像部102から出力された画像データがメモリ106及びD/A変換部107を介して表示部108に逐次入力され、画面上に表示される。この場合、表示部108は、撮像部102により撮像されている画像データを略々リアルタイムに表示して、いわゆる電子ビューファインダとして機能する。   The display unit 108 includes a display device such as an LCD, for example, and displays the analog signal output from the D / A conversion unit 107 on the screen of the display device. In the present embodiment, the image data output from the imaging unit 102 is sequentially input to the display unit 108 via the memory 106 and the D / A conversion unit 107 and displayed on the screen. In this case, the display unit 108 displays the image data captured by the imaging unit 102 in substantially real time and functions as a so-called electronic viewfinder.

記録媒体I/F109は、記録媒体160とのインターフェイスを含む。記録媒体160は、例えばメモリカード等の半導体メモリや、例えばハードディスク等の磁気ディスクにより構成される記録媒体を含み、撮影された画像を記録する。   The recording medium I / F 109 includes an interface with the recording medium 160. The recording medium 160 includes a recording medium including a semiconductor memory such as a memory card and a magnetic disk such as a hard disk, and records a photographed image.

制御部110は、例えばCPUあるいはMPUを含み、不揮発性メモリ112に格納されたプログラムをシステムメモリ113の作業エリアに展開し、実行することにより、デジタルカメラ100全体を制御する。また、制御部110は、上述した画像処理部104による演算処理の結果に基づいて、露光制御や測距制御を行う。例えば、制御部110は、露光制御として、いわゆるTTL方式のAE(自動露出)制御やEF(フラッシュ自動調光発光)制御を行う。加えて、制御部110は、測距制御として、更にAF評価値検出部111からAF評価値を入力して、AF(オートフォーカス)制御を行う。また、制御部110は、メモリ106、D/A変換部107、表示部108等を制御することにより表示制御も行う。   The control unit 110 includes, for example, a CPU or MPU, and controls the entire digital camera 100 by developing and executing a program stored in the nonvolatile memory 112 in a work area of the system memory 113. Further, the control unit 110 performs exposure control and distance measurement control based on the result of the arithmetic processing by the image processing unit 104 described above. For example, the control unit 110 performs so-called TTL AE (automatic exposure) control and EF (flash automatic dimming) control as exposure control. In addition, as the distance measurement control, the control unit 110 further inputs an AF evaluation value from the AF evaluation value detection unit 111 and performs AF (autofocus) control. The control unit 110 also performs display control by controlling the memory 106, the D / A conversion unit 107, the display unit 108, and the like.

AF評価値検出部111は、いわゆる位相差検出方式により検出される位相差検出情報やデジタル画像データから検出されるコントラスト情報等から、AF評価値を算出して、そのAF評価値の情報を制御部110に出力する。   The AF evaluation value detection unit 111 calculates an AF evaluation value from phase difference detection information detected by a so-called phase difference detection method, contrast information detected from digital image data, and the like, and controls information on the AF evaluation value Output to the unit 110.

不揮発性メモリ112は、例えばフラッシュメモリ等の電気的に消去及び記録が可能な記憶媒体を含む。システムメモリ113は、例えばRAMを含み、制御部110の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ112から読み出したプログラム等が展開される。システムタイマ114は、各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。   The nonvolatile memory 112 includes a storage medium that can be electrically erased and recorded, such as a flash memory. The system memory 113 includes, for example, a RAM, and expands constants and variables for operation of the control unit 110, a program read from the nonvolatile memory 112, and the like. The system timer 114 is a time measuring unit that measures the time used for various controls and the time of a built-in clock.

モード切替スイッチ115、第1シャッタースイッチ117、第2シャッタースイッチ118、操作部119及び電源スイッチ120は、制御部110にユーザが各種の動作指示を入力するためのユーザインターフェイス用操作デバイスである。   The mode switch 115, the first shutter switch 117, the second shutter switch 118, the operation unit 119, and the power switch 120 are user interface operation devices for the user to input various operation instructions to the control unit 110.

モード切替スイッチ115は、制御部110の動作モード(デジタルカメラ100の動作モード)を、ライブビュー表示モード、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード等の複数種類の動作モードから何れかの動作モードに切り替える際に使用される。静止画撮影モードには、例えばオート撮影モードやマニュアルモード、プログラムAEモード等がある。制御部110は、モード切替スイッチ115の切り替えに応じてデジタルカメラ100の動作モードを切り替えると共に、静止画撮影モードの中の何れかの撮影モードへ切り替える。動画撮影モードについても、静止画撮影モードの場合と同様に、複数種類のモードが含まれていてもよい。   The mode selector switch 115 operates the operation mode of the control unit 110 (the operation mode of the digital camera 100) from a plurality of operation modes such as a live view display mode, a still image shooting mode, a moving image shooting mode, and a playback mode. Used when switching to mode. Examples of the still image shooting mode include an auto shooting mode, a manual mode, and a program AE mode. The control unit 110 switches the operation mode of the digital camera 100 in accordance with the switching of the mode switch 115 and switches to any one of the still image shooting modes. As for the moving image shooting mode, a plurality of types of modes may be included as in the still image shooting mode.

シャッターボタン116は、第1シャッタースイッチ117と第2シャッタースイッチ118を含む。第1シャッタースイッチ117は、シャッターボタン116のいわゆる半押し(撮影準備指示)操作でON(オン)となり、第1シャッタースイッチ信号SW1を発生する。制御部110は、第1シャッタースイッチ信号SW1により、例えばAF(オートフォーカス)制御、AE(自動露出)制御、AWB(オートホワイトバランス)制御、又はEF(フラッシュ自動調光発光)制御等の動作を開始する。第2シャッタースイッチ118は、シャッターボタン116のいわゆる全押し(撮影指示)操作でON(オン)となり、第2シャッタースイッチ信号SW2を発生する。制御部110は、第2シャッタースイッチ信号SW2により、撮像部102による撮像から記録媒体160への画像データ書き込みまでの一連の撮影動作の制御を開始する。   The shutter button 116 includes a first shutter switch 117 and a second shutter switch 118. The first shutter switch 117 is turned on by a so-called half-press (shooting preparation instruction) operation of the shutter button 116, and generates a first shutter switch signal SW1. The control unit 110 performs operations such as AF (auto focus) control, AE (auto exposure) control, AWB (auto white balance) control, or EF (flash automatic dimming / emission) control according to the first shutter switch signal SW1. Start. The second shutter switch 118 is turned on by a so-called full press (shooting instruction) operation of the shutter button 116, and generates a second shutter switch signal SW2. In response to the second shutter switch signal SW2, the control unit 110 starts control of a series of shooting operations from imaging by the imaging unit 102 to writing of image data to the recording medium 160.

操作部119は、例えばメニューボタン、上下左右の4方向ボタン、セット(SET)ボタン等の操作ボタンを含む。また、操作部119は、ユーザによる回転操作を検出可能なコントローラホイールを備えていてもよい。コントローラホイールは、ユーザによる回転操作がなされると、その操作量に応じて電気的なパルス信号を発生する。制御部110は、このパルス信号に基づいて、デジタルカメラ100の各部を制御する。また、制御部110は、このパルス信号によって、コントローラホイールが回転操作された角度や、回転数などを判定することができる。なお、コントローラホイールは、回転操作が検出できる操作デバイスであればどのようなものでもよく、例えば、ユーザの回転操作に応じてコントローラホイール自体が回転してパルス信号を発生するダイヤルであってもよい。また、コントローラホイール自体は回転せず、いわゆるタッチセンサのようにコントローラホイール上に接触するユーザの指等の回転動作を検出するもの(いわゆるタッチホイール)であってもよい。また、操作部119の各ボタンは、表示部108に表示される種々の機能アイコンであって、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、タッチ操作等により選択等される各種機能ボタンであってもよい。機能ボタンとしては、例えば決定ボタン、戻るボタン、終了ボタン、画像送りボタン、又は各種カメラパラメータの設定における属性変更ボタン等を含む。例えば、操作部119に含まれるメニューボタンが押下されると、制御部110は、各種の設定可能なメニュー画面を表示部108に表示させる。これにより、ユーザは、表示部108に表示されたメニュー画面と、上下左右の4方向ボタンやセットボタンなどを用いて、直感的に各種設定を行うことができる。また、操作部119は、例えば様々な撮影シーンにおける特殊効果画像を得るための特殊効果設定を入力することもできる。   The operation unit 119 includes operation buttons such as a menu button, up / down / left / right four-way buttons, and a set (SET) button. The operation unit 119 may include a controller wheel that can detect a rotation operation by the user. When a rotation operation is performed by the user, the controller wheel generates an electrical pulse signal according to the operation amount. The control unit 110 controls each unit of the digital camera 100 based on the pulse signal. Further, the control unit 110 can determine the angle at which the controller wheel is rotated, the number of rotations, and the like based on the pulse signal. The controller wheel may be any operation device that can detect a rotation operation. For example, the controller wheel may be a dial that rotates in response to a user's rotation operation to generate a pulse signal. . Further, the controller wheel itself may not be rotated, but may be a device that detects a rotation operation of a user's finger or the like that touches the controller wheel like a so-called touch sensor (so-called touch wheel). The buttons of the operation unit 119 may be various function icons displayed on the display unit 108, and may be various function buttons that are appropriately assigned to each scene and selected by a touch operation or the like. . The function buttons include, for example, a determination button, a return button, an end button, an image advance button, or an attribute change button for setting various camera parameters. For example, when a menu button included in the operation unit 119 is pressed, the control unit 110 causes the display unit 108 to display various settable menu screens. As a result, the user can make various settings intuitively using the menu screen displayed on the display unit 108, and the four-way buttons and the set buttons. The operation unit 119 can also input special effect settings for obtaining special effect images in various shooting scenes, for example.

さらに、操作部119は、例えば絞り値(F値)を設定するための操作入力や、レンズユニット150が電動ズームレンズである場合のズーム位置を設定する操作入力を含む。   Further, the operation unit 119 includes, for example, an operation input for setting an aperture value (F value) and an operation input for setting a zoom position when the lens unit 150 is an electric zoom lens.

電源制御部121は、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等を含み、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量を検出する。また、電源制御部121は、それらの検出結果及び制御部110の指示に基づいて、DC−DCコンバータを制御し、記録媒体160を含む各部に必要な電圧を必要な期間だけ供給する。   The power supply control unit 121 includes a battery detection circuit, a DC-DC converter, a switch circuit that switches a block to be energized, and the like, and detects whether or not a battery is installed, the type of battery, and the remaining battery level. Further, the power supply control unit 121 controls the DC-DC converter based on the detection result and the instruction of the control unit 110, and supplies necessary voltages to each unit including the recording medium 160 for a necessary period.

電源部122は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプター等を含み、デジタルカメラ100の各部及びレンズユニット150に対して電力を供給する。   The power supply unit 122 includes a primary battery such as an alkaline battery or a lithium battery, a secondary battery such as a NiCd battery, a NiMH battery, or a Li battery, an AC adapter, and the like, and supplies power to each part of the digital camera 100 and the lens unit 150. To do.

本体側レンズI/F123は、デジタルカメラ100とレンズユニット150とを電気的に接続すると共に、デジタルカメラ100とレンズユニット150との間で通信するためのインターフェイスを含む。   The main body side lens I / F 123 includes an interface for electrically connecting the digital camera 100 and the lens unit 150 and communicating between the digital camera 100 and the lens unit 150.

レンズユニット150は、デジタルカメラ100に対して着脱可能なレンズ(撮影光学系ともいう)を含む。レンズユニット150は、フォーカスやズーム、絞り機構等を備えたレンズ群151を有する。また、レンズユニット150は、レンズ群151の各部を制御するレンズ制御部152と、デジタルカメラ100の本体側レンズI/F123と通信するためのレンズI/F153とを含む。さらに、レンズユニット150は、後述するレンズ情報を記憶するレンズ情報記憶部154を含む。   The lens unit 150 includes a lens (also referred to as a photographing optical system) that can be attached to and detached from the digital camera 100. The lens unit 150 includes a lens group 151 including a focus, a zoom, a diaphragm mechanism, and the like. The lens unit 150 includes a lens control unit 152 that controls each unit of the lens group 151 and a lens I / F 153 that communicates with the main body side lens I / F 123 of the digital camera 100. Furthermore, the lens unit 150 includes a lens information storage unit 154 that stores lens information described later.

(撮像素子200の構成)
次に、図2を参照して、本実施形態における撮像部102内の撮像素子200の構成例について説明する。
(Configuration of Image Sensor 200)
Next, a configuration example of the imaging element 200 in the imaging unit 102 in the present embodiment will be described with reference to FIG.

撮像素子200は、単位画素201、信号線208、増幅MOSアンプ205の負荷となる定電流源209、制御線210、出力アンプ211、垂直走査回路212、読み出し回路213、水平走査回路214を含む。   The imaging device 200 includes a unit pixel 201, a signal line 208, a constant current source 209 that becomes a load of the amplification MOS amplifier 205, a control line 210, an output amplifier 211, a vertical scanning circuit 212, a readout circuit 213, and a horizontal scanning circuit 214.

このうち、単位画素201は、フォトダイオード(PD)202、転送スイッチ203、フローティングディフュージョン(FD)204、ソースフォロアとして機能する増幅MOSアンプ205、選択スイッチ206、リセットスイッチ207を含む。なお、図2では図を簡略化するために、単位画素201を4行×4列のみ示しているが、実際には非常に多数の単位画素201が2次元に配置される。   Among these, the unit pixel 201 includes a photodiode (PD) 202, a transfer switch 203, a floating diffusion (FD) 204, an amplification MOS amplifier 205 that functions as a source follower, a selection switch 206, and a reset switch 207. In FIG. 2, for simplification of the drawing, the unit pixels 201 are shown only in 4 rows × 4 columns, but actually, a great number of unit pixels 201 are two-dimensionally arranged.

単位画素201のPD202は、受光した光を電荷に変換する。転送スイッチ203は、光電変換により発生した電荷を転送パルスφTXに従ってFD204に転送する。FD204は、転送された電荷を一時的に蓄積する。FD204、増幅MOSアンプ205及び定電流源209とは、フローティングディフュージョンアンプを構成する。選択パルスφSELに従って選択スイッチ206により選択された単位画素201の信号電荷は、電圧に変換されて、信号線208を経て読み出し回路213に出力される。リセットスイッチ207は、リセットパルスφRESに従って動作して、FD204に蓄積された電荷を除去する。   The PD 202 of the unit pixel 201 converts the received light into electric charges. The transfer switch 203 transfers the charge generated by the photoelectric conversion to the FD 204 according to the transfer pulse φTX. The FD 204 temporarily stores the transferred charge. The FD 204, the amplification MOS amplifier 205, and the constant current source 209 constitute a floating diffusion amplifier. The signal charge of the unit pixel 201 selected by the selection switch 206 according to the selection pulse φSEL is converted into a voltage and output to the readout circuit 213 through the signal line 208. The reset switch 207 operates according to the reset pulse φRES and removes the electric charge accumulated in the FD 204.

読み出し回路213は、水平走査回路214から制御線210を介して供給される駆動信号に基づいて、出力する信号を選択する。読み出し回路213から出力された信号は、出力アンプ211を介して撮像素子200の外部へ出力される。また、垂直走査回路212は、転送スイッチ203、選択スイッチ206、リセットスイッチ207を選択する。   The readout circuit 213 selects a signal to be output based on a drive signal supplied from the horizontal scanning circuit 214 via the control line 210. A signal output from the readout circuit 213 is output to the outside of the image sensor 200 via the output amplifier 211. Further, the vertical scanning circuit 212 selects the transfer switch 203, the selection switch 206, and the reset switch 207.

(曲率制御の動作原理)
さらに、撮像部102における撮像面の曲率制御の動作原理について、図3を参照して説明する。図3は、撮像部102と、撮像部102に接続された曲率制御部103の断面図を示している。
(Operation principle of curvature control)
Further, the principle of curvature control of the imaging surface in the imaging unit 102 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the imaging unit 102 and the curvature control unit 103 connected to the imaging unit 102.

湾曲部302は、撮像素子200の撮像面の曲率を変更可能に構成されており、特に開口部305の方向に窪んで凹面形状を形成するように湾曲する。撮像素子200は、台座303の平坦面304において台座303に固定されている。   The bending portion 302 is configured to be able to change the curvature of the imaging surface of the imaging device 200, and in particular, bends in the direction of the opening 305 so as to form a concave shape. The image sensor 200 is fixed to the pedestal 303 on the flat surface 304 of the pedestal 303.

さらに、撮像部102は、台座303と、台座303に支持された撮像素子200と、底板306とによって、閉塞された空間である開口部305を形成するように構成される。より具体的には、撮像素子200は、上述した単位画素201が2次元的に配列された撮像領域を撮像素子200の中央部分に有し、周辺部に209〜215の周辺回路を有している。そして、中央部分が開口部305側に例えば弧状に湾曲して湾曲部302を形成する。湾曲部302の周縁の平坦部は、接着層を介して台座303の平坦面304に固定される。底板306は、曲率制御部103に含まれる吸引部307と接合されている。   Further, the imaging unit 102 is configured to form an opening 305 that is a closed space by the pedestal 303, the imaging element 200 supported by the pedestal 303, and the bottom plate 306. More specifically, the imaging device 200 has an imaging region in which the above-described unit pixels 201 are two-dimensionally arranged in the central portion of the imaging device 200, and has peripheral circuits 209 to 215 in the peripheral portion. Yes. The central portion is curved, for example, in an arc shape on the opening 305 side to form a curved portion 302. The flat part at the periphery of the curved part 302 is fixed to the flat surface 304 of the pedestal 303 via an adhesive layer. The bottom plate 306 is joined to the suction unit 307 included in the curvature control unit 103.

吸引部307は、閉塞されている開口部305内に充填されたガス又は液体の吸引制御により開口部305内の圧力(負圧)を制御し、湾曲部302の曲率を制御する。   The suction unit 307 controls the pressure (negative pressure) in the opening 305 by controlling the suction of the gas or liquid filled in the closed opening 305 and controls the curvature of the bending portion 302.

(ズームレンズの焦点距離の制御処理の概要)
撮像素子200の撮像面の曲率を制御する目的は、レンズユニット150を使用する際の、焦点距離に応じた光学的な特性(すなわち歪曲収差や倍率色収差等の各種光学収差や、いわゆる周辺減光特性(周辺光量落ち))による影響を低減することである。特に、補正用のレンズを備えないような、コストを抑えたコンパクトなレンズユニットを使用する場合、レンズの焦点距離に応じた光学的な特性による影響は、撮像素子の撮像面の曲率制御によって低減する必要がある。
(Overview of zoom lens focal length control process)
The purpose of controlling the curvature of the imaging surface of the imaging device 200 is to use optical characteristics corresponding to the focal length when using the lens unit 150 (that is, various optical aberrations such as distortion and lateral chromatic aberration, so-called peripheral dimming). This is to reduce the influence of the characteristic (peripheral light amount drop). In particular, when using a compact lens unit that does not include a correction lens and reduces the cost, the influence of the optical characteristics according to the focal length of the lens is reduced by controlling the curvature of the imaging surface of the image sensor. There is a need to.

レンズユニットの光学的な特性による影響を撮像面の曲率制御によって低減する場合、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニットの光学的な特性に対応している必要がある。例えば、撮像面の曲率の可変範囲に適合するようにレンズユニットの光学的な特性(すなわち湾曲収差等)が設計されている場合、低コストかつコンパクトなズームレンズであっても、撮像面の曲率制御によって光学的な特性による影響の少ない画像を得られる。   When the influence of the optical characteristics of the lens unit is reduced by controlling the curvature of the imaging surface, the variable range of the curvature of the imaging surface needs to correspond to the optical characteristics of the lens unit. For example, when the optical characteristics of the lens unit (that is, curvature aberration, etc.) are designed to fit the variable range of the curvature of the imaging surface, the curvature of the imaging surface can be achieved even with a low-cost and compact zoom lens. By the control, an image that is less influenced by optical characteristics can be obtained.

しかし、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニット側の光学的な特性の一部(例えば所定の焦点距離で生じる収差)に対応していない場合、レンズユニットが当該所定の焦点距離に設定されると、収差等の影響により画像の周辺部で画質低下が生じる場合がある。従って、レンズユニットと、このレンズユニットの光学的な特性の一部に対応していない撮像素子との組み合わせを防止するため、当該レンズユニットの使用を禁止することができる。例えばマウント部分の形状によって、画質低下の生じ得るレンズユニットと撮像素子の組み合わせではレンズユニットとデジタルカメラとが物理的に装着されないようにすることができる。   However, when the variable range of the curvature of the imaging surface does not correspond to a part of the optical characteristics on the lens unit side (for example, aberration occurring at a predetermined focal length), the lens unit is set to the predetermined focal length. In some cases, the image quality deteriorates at the periphery of the image due to the influence of aberration or the like. Therefore, the use of the lens unit can be prohibited in order to prevent the combination of the lens unit and an image sensor that does not support a part of the optical characteristics of the lens unit. For example, depending on the shape of the mount portion, it is possible to prevent the lens unit and the digital camera from being physically mounted in a combination of a lens unit and an image sensor that can cause image quality degradation.

一方、当該レンズユニットと撮像素子の組み合わせであっても、例えば所定の焦点距離以外では適切に使用可能であるため、これらの組み合わせを一切使用できないようにすることは、ユーザの利便性を損なう場合がある。そこで、本実施形態では、レンズユニット150の撮影条件の一部、例えばズームレンズとして使用可能な焦点距離の一部、の使用を制限することにより、レンズユニットを使用可能にしつつ、当該レンズユニットの光学的な特性による影響を低減する。   On the other hand, even if it is a combination of the lens unit and the imaging device, for example, it can be used appropriately except for a predetermined focal length. Therefore, disabling these combinations at all impairs user convenience There is. Therefore, in the present embodiment, by restricting the use of a part of the photographing conditions of the lens unit 150, for example, a part of the focal length that can be used as a zoom lens, the lens unit can be used while the lens unit can be used. Reduce the effects of optical properties.

次に、図4を参照して、撮像面の曲率の可変範囲の異なるレンズユニットI1及びレンズユニットI2にレンズユニットL1を組み合わせて、撮影条件を制限する例について説明する。図4は、レンズユニットL1の可動可能な焦点距離と、当該焦点距離における光学的な特性の影響を低減することができる撮像素子I1及び撮像素子I2の曲率との関係を示している。レンズユニットL1と撮像素子I1とは予め適合するように設計されている。このため、撮像素子I1は、レンズユニットL1の全ての焦点距離(FL1〜FL8)に対応する曲率(R1〜R8)に撮像面の曲率を制御して、レンズユニットL1の全ての焦点距離における、光学的な特性による影響を低減することができる。   Next, with reference to FIG. 4, an example will be described in which the lens unit L1 is combined with the lens unit I1 and the lens unit I2 having different variable ranges of the curvature of the imaging surface to limit the shooting conditions. FIG. 4 shows the relationship between the movable focal length of the lens unit L1 and the curvatures of the imaging device I1 and the imaging device I2 that can reduce the influence of optical characteristics at the focal length. The lens unit L1 and the image sensor I1 are designed to fit in advance. For this reason, the imaging device I1 controls the curvature of the imaging surface to the curvatures (R1 to R8) corresponding to all the focal lengths (FL1 to FL8) of the lens unit L1, and at all the focal lengths of the lens unit L1. The influence of optical characteristics can be reduced.

一方、撮像素子I2は、撮像面の曲率の可変範囲がR3〜R6に限定されている。このため、対応する焦点距離FL3〜FL6における光学的な特性の影響を低減することができるが、FL3〜FL6以外の焦点距離における光学的な特性の影響を適切に補正することができない。そのため、本実施形態では、レンズユニットL1と撮像素子I2の組み合わせにおいては、焦点距離の可動範囲を焦点距離FL3〜FL6に限定する。   On the other hand, in the imaging element I2, the variable range of the curvature of the imaging surface is limited to R3 to R6. For this reason, the influence of the optical characteristics at the corresponding focal lengths FL3 to FL6 can be reduced, but the influence of the optical characteristics at the focal lengths other than FL3 to FL6 cannot be corrected appropriately. Therefore, in the present embodiment, in the combination of the lens unit L1 and the image sensor I2, the movable range of the focal length is limited to the focal lengths FL3 to FL6.

本実施形態におけるレンズユニット150は、例えば、ユーザが不図示のレンズの操作部を回転させた際の回転量を光学的又は電気的に読み取り、回転量に応じて電動で焦点距離を可変させるいわゆるパワーズーム機構を有する。以下の説明では、当該パワーズーム機構を有するレンズユニット150を取り付けた場合の、焦点距離の可動範囲に対する制限処理について説明する。   The lens unit 150 in the present embodiment, for example, optically or electrically reads a rotation amount when a user rotates a lens operation unit (not shown), and electrically changes the focal length according to the rotation amount. It has a power zoom mechanism. In the following description, a process for limiting the movable range of the focal length when the lens unit 150 having the power zoom mechanism is attached will be described.

(ズームレンズの焦点距離の制御処理に係る一連の動作)
ズームレンズの焦点距離の制御処理に係る一連の動作について、図5を参照して説明する。なお、本一連の動作は、モード切替スイッチ115が静止画撮影モードに設定されて、電源スイッチ120がユーザにより押下された場合に開始される。制御部110が不揮発性メモリ112に記憶されたプログラムをシステムメモリ113の作業用領域に展開し、実行することにより実現される。
(A series of operations related to zoom lens focal length control processing)
A series of operations related to the control process of the focal length of the zoom lens will be described with reference to FIG. This series of operations is started when the mode switch 115 is set to the still image shooting mode and the power switch 120 is pressed by the user. This is realized by the control unit 110 expanding and executing the program stored in the nonvolatile memory 112 in the work area of the system memory 113.

S501において、ユーザにより電源スイッチ120が押下されて起動すると、制御部110は、レンズユニット150が装着されているかを判定する。例えば、制御部110は、レンズユニット150との電気的な接続状態やレンズユニット150による応答コマンドの受信有無に基づいて装着状態を判定する。制御部110は、レンズユニット150が装着されていると判定した場合、処理をS502に進める。一方、レンズユニット150が装着されていないと判定した場合、処理をS503に進める。   In step S <b> 501, when the power switch 120 is pressed and activated by the user, the control unit 110 determines whether the lens unit 150 is attached. For example, the control unit 110 determines the mounting state based on an electrical connection state with the lens unit 150 and whether or not a response command is received by the lens unit 150. If the control unit 110 determines that the lens unit 150 is attached, the process proceeds to S502. On the other hand, if it is determined that the lens unit 150 is not attached, the process proceeds to S503.

S502において、制御部110は、レンズユニット150のレンズ情報を読み込む。制御部110は、例えばレンズ情報記憶部154に格納されているレンズ情報を本体側レンズI/F123を介して受信して、メモリ106に一時的に格納する。レンズユニット150から受信するレンズ情報は、例えば図4に示したレンズユニット150の取り得る焦点距離と、レンズユニット150の光学的な特性を補正するための撮像素子の曲率との関係を示す情報を含む。   In S <b> 502, the control unit 110 reads lens information of the lens unit 150. For example, the control unit 110 receives lens information stored in the lens information storage unit 154 via the main body side lens I / F 123 and temporarily stores it in the memory 106. The lens information received from the lens unit 150 is, for example, information indicating the relationship between the focal length that can be taken by the lens unit 150 shown in FIG. 4 and the curvature of the image sensor for correcting the optical characteristics of the lens unit 150. Including.

S503において、制御部110は、S501においてレンズが装着されていないと判定されたため、不揮発性メモリ112内に予め格納されている、デフォルトレンズ情報を読み出してメモリ106に一時的に格納する。   In S <b> 503, since it is determined in S <b> 501 that the lens is not attached, the control unit 110 reads default lens information stored in advance in the nonvolatile memory 112 and temporarily stores it in the memory 106.

S504において、制御部110は、レンズユニット150の焦点距離の範囲と撮像素子200の曲率の可変範囲が対応するかを判定する。具体的には、まず、制御部110は、S502又はS503において取得したレンズ情報に基づいて各焦点距離に対応する撮像素子の曲率情報を抽出する。そして、レンズユニット150の焦点距離の範囲(例えばFL1〜FL8)と撮像素子200の曲率の範囲(R1〜R8或いはR3〜R6)を比較して、レンズユニット150の各焦点距離に対応した曲率に撮像面の曲率が対応するかを判定する。制御部110は、例えば撮像素子200が図4に示す撮像素子I1である場合、L1の焦点距離FL1〜FL8に対して曲率がR1〜R8であるため、対向すると判定する。一方、例えば撮像素子200がI2である場合、例えば焦点距離FL1には対応する曲率が存在しないため、制御部110は対応しない範囲があると判定する。制御部110は、レンズユニット150の焦点距離の範囲に撮像素子200の曲率の範囲が対応すると判定した場合、処理をS506に進め、対応しない範囲があると判定する場合、処理をS505に進める。   In step S <b> 504, the control unit 110 determines whether the focal length range of the lens unit 150 corresponds to the variable range of curvature of the image sensor 200. Specifically, first, the control unit 110 extracts curvature information of the image sensor corresponding to each focal length based on the lens information acquired in S502 or S503. Then, the focal length range (for example, FL1 to FL8) of the lens unit 150 and the curvature range (R1 to R8 or R3 to R6) of the image sensor 200 are compared, and the curvature corresponding to each focal length of the lens unit 150 is obtained. It is determined whether the curvature of the imaging surface corresponds. For example, when the image sensor 200 is the image sensor I1 shown in FIG. 4, the control unit 110 determines that the L1 focal lengths FL1 to FL8 are opposed to each other because the curvature is R1 to R8. On the other hand, for example, when the imaging device 200 is I2, for example, since there is no corresponding curvature in the focal length FL1, the control unit 110 determines that there is a range that does not correspond. If the controller 110 determines that the range of curvature of the imaging element 200 corresponds to the range of the focal length of the lens unit 150, the process proceeds to S506. If the controller 110 determines that there is a range that does not correspond, the process proceeds to S505.

S505において、制御部110は、撮像素子200の対応可能な曲率にズーム可動範囲を制限する。なお、ズーム可動範囲の制限には、種々の方法を用いることができる。例えば、制御部110は、レンズ制御部152に対して、ズーム可動範囲を示す情報(例えばズーム可能な焦点距離に対応するビットを1、それ以外を0で表した情報等)を送信し、レンズ制御部152は受信した情報に応じてズーム可動範囲を制限する。この場合、ユーザがレンズユニット150に対するズーム操作を行うと、レンズ制御部152は受信した情報を参照して、ズーム可動範囲に含まれる焦点距離にのみズーム可動範囲を制御する。また、制御部110は、ズーム可動範囲を制限する場合、撮像面の曲率を可変範囲の最大又は最小の曲率に変更すると共に、変更した曲率に対応する焦点距離に撮影条件を変更してもよい。なお、レンズユニット150のズーム可動範囲を制限できれば他の方法を用いてもよい。例えば、レンズユニット150はズームに係るユーザ操作を検出するごとに対応する焦点距離の情報(例えばFL1)を制御部110に送信し、制御部110が当該対応する焦点距離を制限するかを判定するようにしてもよい。また、制御部110は、ズームの可動範囲を制限する場合、ズームの可動範囲外である旨の警告メッセージを表示部108に表示してもよい。   In step S <b> 505, the control unit 110 limits the zoom movable range to a curvature that can be handled by the image sensor 200. Various methods can be used to limit the zoom movable range. For example, the control unit 110 transmits to the lens control unit 152 information indicating the zoom movable range (for example, information indicating a bit corresponding to a zoomable focal length as 1 and other values as 0), and the lens. The control unit 152 limits the zoom movable range according to the received information. In this case, when the user performs a zoom operation on the lens unit 150, the lens control unit 152 refers to the received information and controls the zoom movable range only to the focal length included in the zoom movable range. Further, when limiting the zoom movable range, the control unit 110 may change the imaging surface to the focal length corresponding to the changed curvature while changing the curvature of the imaging surface to the maximum or minimum curvature of the variable range. . Other methods may be used as long as the zoom movable range of the lens unit 150 can be limited. For example, each time the lens unit 150 detects a user operation related to zoom, the corresponding focal length information (for example, FL1) is transmitted to the control unit 110, and the control unit 110 determines whether to limit the corresponding focal length. You may do it. Further, when the zoom movable range is limited, the control unit 110 may display a warning message indicating that the zoom movable range is outside the zoom movable range on the display unit 108.

S506において、制御部110は、レリーズの有無を判定する。例えば、制御部110は、ユーザ操作等によって第2シャッタースイッチ118が操作されたかによってレリーズの有無を判定する。制御部110は、レリーズされていないと判定した場合、処理をS504に戻す。一方、制御部110は、レリーズされたと判定した場合、処理をS507に進める。   In step S506, the control unit 110 determines whether there is a release. For example, the control unit 110 determines whether there is a release depending on whether the second shutter switch 118 is operated by a user operation or the like. When determining that the release has not been performed, the control unit 110 returns the process to S504. On the other hand, when it is determined that the release has been performed, the control unit 110 advances the processing to S507.

S507において、制御部110は、シャッター101、撮像部102及びメモリ制御部105を制御して静止画撮影処理を行い、メモリ106に例えばRAW画像を保存する。更に、S508において、制御部110は、メモリ106に保存したRAW画像をメモリ制御部105によって読み出して画像処理部104により現像処理を行い、得られたYUV画像をメモリ106に保存する。   In step S <b> 507, the control unit 110 controls the shutter 101, the imaging unit 102, and the memory control unit 105 to perform a still image shooting process, and stores, for example, a RAW image in the memory 106. In step S <b> 508, the control unit 110 reads out the RAW image stored in the memory 106 by the memory control unit 105, performs development processing by the image processing unit 104, and stores the obtained YUV image in the memory 106.

S509において、制御部110は、保存されたYUV画像に対して画像処理部104により圧縮処理を行って、圧縮した画像を記録媒体160に記録する。制御部110は、圧縮した画像を記録媒体160に記録すると本一連の処理を終了する。   In step S509, the control unit 110 performs compression processing on the stored YUV image by the image processing unit 104, and records the compressed image on the recording medium 160. When the compressed image is recorded on the recording medium 160, the control unit 110 ends the series of processes.

なお、上述した実施形態における、レンズユニット150から受信するレンズ情報は、他の情報を含むものであってもよい。例えば、レンズ情報はレンズユニット150の識別子を含むものであってもよい。この場合、例えばデジタルカメラ100は、レンズユニットの識別子ごとに焦点距離の範囲(例えばFL1〜FL8)と曲率の関係を示す情報を保持しておき、受信した識別子に応じて撮像素子200の曲率(例えばR3〜R6)を抽出するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the lens information received from the lens unit 150 may include other information. For example, the lens information may include an identifier of the lens unit 150. In this case, for example, the digital camera 100 holds information indicating the relationship between the focal length range (for example, FL1 to FL8) and the curvature for each identifier of the lens unit, and the curvature of the image sensor 200 according to the received identifier ( For example, R3 to R6) may be extracted.

また、上述した実施形態では、焦点距離の可動範囲を電動で制御可能なパワーズームを用いた例について説明した。しかし、本発明は、ユーザ操作によってズームリングを回転させてレンズ群151の焦点距離を変更する場合にも適用することができる。この場合、ズームリングの動作範囲を物理的に制限してもよい。また、ズームリングの動作範囲を物理的に制限することが困難な場合であっても、例えば、ズームリングの設定位置に応じて、画像処理を併用することにより、ズーム可動範囲を制限する場合と同様の効果を得ることができる。例えば、ズームリングの設定位置に応じて、自動的に取得画像の中央部を切り出すと共に画素の補間及び拡大を行って、所定の焦点距離相当より大きくならないように画角に制約を加える。また、この場合にズームの可動範囲外である旨の警告メッセージを表示部108に表示してもよい。このようにすれば、ズーム可動範囲を制限する場合と同様に、周辺部の画質劣化を抑えることができ、レンズユニット150側で物理的に制約をかけることが困難な場合にもズーム可動範囲を制限することができる。   In the above-described embodiment, the example using the power zoom capable of electrically controlling the movable range of the focal length has been described. However, the present invention can also be applied to a case where the focal length of the lens group 151 is changed by rotating the zoom ring by a user operation. In this case, the operating range of the zoom ring may be physically limited. Further, even when it is difficult to physically limit the operation range of the zoom ring, for example, when the zoom movable range is limited by using image processing together according to the set position of the zoom ring. Similar effects can be obtained. For example, according to the set position of the zoom ring, the central portion of the acquired image is automatically cut out, and pixel interpolation and enlargement are performed to restrict the angle of view so as not to be larger than a predetermined focal length. In this case, a warning message indicating that the zoom is out of the movable range may be displayed on the display unit 108. In this way, as in the case where the zoom movable range is limited, it is possible to suppress deterioration in image quality in the peripheral portion, and even when it is difficult to physically restrict the lens unit 150 side, the zoom movable range can be reduced. Can be limited.

以上説明したように本実施形態では、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニット側の光学的な特性の一部(例えば所定の焦点距離で生じる収差)に対応していない場合、当該対応していない光学的な特性が生じる撮影条件の設定を制限するようにした。すなわち、所定の焦点距離におけるレンズユニットの光学的な特性を補正するための曲率が撮像面の曲率の可変範囲に含まれない場合に、当該所定の焦点距離の設定を制限し、レンズユニットの光学的な特性の影響を低減するようにした。このようにすることにより、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニットの光学的な特性と対応していない場合であっても、光学的な特性の影響による画質低下を低減することが可能になる。   As described above, in the present embodiment, when the variable range of the curvature of the imaging surface does not correspond to a part of optical characteristics on the lens unit side (for example, aberration occurring at a predetermined focal length), this is handled. The setting of shooting conditions that cause no optical characteristics was restricted. That is, when the curvature for correcting the optical characteristics of the lens unit at a predetermined focal length is not included in the variable range of the curvature of the imaging surface, the setting of the predetermined focal length is limited, and the lens unit optical The influence of the characteristic was reduced. By doing so, even if the variable range of the curvature of the imaging surface does not correspond to the optical characteristics of the lens unit, it is possible to reduce image quality degradation due to the influence of the optical characteristics. .

(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、撮像素子を所定の曲率に制御できない場合、当該所定の曲率に対応するズーム範囲の設定を制限するようにした。実施形態2では、撮像素子を所定の曲率に制御できない場合に当該所定の曲率に対応する絞り値の設定を制限する点が実施形態1と異なる。以下の説明では、本実施形態に係るカメラシステムの構成は実施形態1と同一であるものとして説明する。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 2)
Next, Embodiment 2 will be described. In the first embodiment, when the image sensor cannot be controlled to a predetermined curvature, the setting of the zoom range corresponding to the predetermined curvature is limited. The second embodiment is different from the first embodiment in that the setting of the aperture value corresponding to the predetermined curvature is limited when the imaging element cannot be controlled to the predetermined curvature. In the following description, the configuration of the camera system according to the present embodiment will be described as being the same as that of the first embodiment. About the same structure, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted and it demonstrates focusing on a different point.

まず、説明の簡単のため、所定の曲率に合わせて設計された単焦点レンズをレンズユニット150として、撮像素子200を有するデジタルカメラ100と組み合わせる場合を例に説明する。上述したように、レンズユニット150の光学的な特性と撮像素子200の撮像面の曲率との対応がとれていない場合、例えば像高が高い位置では像面湾曲や周辺減光が生じる。このような場合に、本実施形態では、レンズユニット150内の絞りを制御して絞り値を大きな値(絞る方向)に制限することにより、像面湾曲や周辺減光の影響を低減する。   First, for simplicity of explanation, a case where a single focus lens designed in accordance with a predetermined curvature is combined with the digital camera 100 having the image sensor 200 as a lens unit 150 will be described as an example. As described above, when the correspondence between the optical characteristics of the lens unit 150 and the curvature of the imaging surface of the imaging device 200 is not achieved, for example, curvature of field and peripheral light reduction occur at a position where the image height is high. In such a case, in this embodiment, by controlling the diaphragm in the lens unit 150 and restricting the diaphragm value to a large value (the direction in which the diaphragm is squeezed), the effects of field curvature and peripheral light reduction are reduced.

図6には、撮像面の曲率がR1である撮像素子I3と、撮像面の曲率がR2である撮像素子I4とを、撮像素子I3の曲率に合わせて設計されたレンズユニット150と組み合わせて使用する場合の絞り値の制約を示している。   In FIG. 6, an imaging device I3 whose curvature of the imaging surface is R1 and an imaging device I4 whose curvature of the imaging surface is R2 are used in combination with a lens unit 150 designed in accordance with the curvature of the imaging device I3. This shows the restriction on the aperture value when doing this.

撮像素子I3(すなわち曲率をR1に設定する場合)では、絞り値の全範囲(F2.0〜F16.0)で絞り値を設定可能である。これに対して、撮像素子I4(すなわち曲率をR2に設定する場合)では、収差の少ない絞り値の範囲(F4.0以上)で絞り値を設定するように制限する。すなわち、レンズユニット150が前提としている曲率と異なる曲率に設定されている撮像素子を用いる場合であっても、設定可能な絞り値に制約を加えることにより、レンズユニット150の使用時に収差等の影響を低減できる。   In the imaging device I3 (that is, when the curvature is set to R1), the aperture value can be set in the entire range of aperture values (F2.0 to F16.0). On the other hand, in the imaging device I4 (that is, when the curvature is set to R2), the aperture value is limited to be set within the range of the aperture value with a small aberration (F4.0 or more). That is, even when using an imaging device set to a curvature different from the curvature assumed by the lens unit 150, by limiting the aperture value that can be set, the influence of aberrations and the like when the lens unit 150 is used. Can be reduced.

図6の例では、曲率の異なる2つの撮像素子を用いた場合について説明したが、上述した絞り値の制限は、撮像面の曲率を制御可能な撮像素子を用いる場合にも有効である。撮像素子200を上述した曲率R1やR2に制御する場合に、当該曲率に対応する絞り値の設定を制限することができる。この場合、実施形態1におけるズームレンズの焦点距離の制御処理と同様、制御部110は、レンズユニット150からレンズ情報を受信する。レンズ情報は、例えばレンズユニット150の取り得る絞り値と、レンズユニット150の光学的な特性を補正するための撮像素子の曲率との関係を示す情報であればよい。そして、制御部110は、撮像素子200が所定の曲率に設定されている場合に、選択可能な絞り値を当該レンズ情報に基づいて判定して絞り値を制限する。   In the example of FIG. 6, the case where two imaging elements having different curvatures are used has been described. However, the above-described restriction of the aperture value is also effective when an imaging element capable of controlling the curvature of the imaging surface is used. When the imaging element 200 is controlled to the above-described curvature R1 or R2, the setting of the aperture value corresponding to the curvature can be limited. In this case, the control unit 110 receives lens information from the lens unit 150 as in the focal length control process of the zoom lens according to the first embodiment. The lens information may be information indicating a relationship between, for example, an aperture value that can be taken by the lens unit 150 and the curvature of the image sensor for correcting the optical characteristics of the lens unit 150. Then, when the image sensor 200 is set to a predetermined curvature, the control unit 110 determines a selectable aperture value based on the lens information and limits the aperture value.

なお、上述した絞り値の制限については、絞り値がプログラム線図によって決定される自動露出処理を行う場合と、例えばマニュアル露出モードのようにユーザ操作により露出制御を行う場合とで動作を異ならせてもよい。例えば、制御部110は、自動露出制御を行う場合には上述した絞り値の設定を行う一方、マニュアル露出モードで絞り値を決定する場合、ユーザにより要求された絞り値を制限することなく選択可能にしてもよい。また、絞り値を制限する場合には、例えば表示部108に警告メッセージを表示するようにしてもよい。このようにすることで、ユーザは意図的に周辺をボカしたり、暗くしたりする特殊効果を利用することができる。   It should be noted that the above-described restriction of the aperture value is different depending on whether the aperture value is subjected to automatic exposure processing in which the aperture value is determined by a program diagram, or when exposure control is performed by a user operation as in the manual exposure mode, for example. May be. For example, the control unit 110 sets the above-described aperture value when performing automatic exposure control, while selecting the aperture value in the manual exposure mode, the aperture value requested by the user can be selected without limitation. It may be. Further, when limiting the aperture value, for example, a warning message may be displayed on the display unit 108. By doing so, the user can use a special effect that intentionally blurs or darkens the periphery.

さらに、上述した実施形態では、ズームレンズの焦点距離を設定する範囲と、絞り値を設定する範囲とをそれぞれ個別に制限する例について説明した。しかし、これらの処理を複合的に行ってもよい。この場合、例えば、絞り値を設定する範囲を制限する場合は焦点距離を設定する範囲の制限を少なくし、一方で焦点距離を設定する範囲を制限する場合には絞り値を設定する範囲の制限を緩和するようにすればよい。更には、ズームレンズの焦点距離や絞り値を設定する範囲に限らず、撮影可能な距離の範囲や、光学式手ブレ補正機能における位置変動の範囲を制限することにより、像高が高い位置の画質を改善するようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the range for setting the focal length of the zoom lens and the range for setting the aperture value are individually limited has been described. However, these processes may be performed in combination. In this case, for example, when limiting the range for setting the aperture value, reduce the limit of the range for setting the focal length, while for limiting the range for setting the focal length, limit the range for setting the aperture value. Should be relaxed. Furthermore, it is not limited to the range in which the focal length and aperture value of the zoom lens are set, but by limiting the range of distance that can be photographed and the range of position fluctuations in the optical image stabilization function, The image quality may be improved.

以上説明したように、所定の絞り値におけるレンズユニットの光学的な特性を補正するための曲率が撮像面の曲率の可変範囲に含まれない場合に、当該所定の絞り値の設定を制限し、レンズユニットの光学的な特性の影響を低減するようにした。このようにすることで、撮像面の曲率の可変範囲がレンズユニットの光学的な特性と対応していない場合であっても、光学的な特性の影響による画質低下を低減することが可能になる。   As described above, when the curvature for correcting the optical characteristics of the lens unit at the predetermined aperture value is not included in the variable range of the curvature of the imaging surface, the setting of the predetermined aperture value is limited, The influence of the optical characteristics of the lens unit was reduced. By doing so, even if the variable range of the curvature of the imaging surface does not correspond to the optical characteristics of the lens unit, it is possible to reduce image quality degradation due to the influence of the optical characteristics. .

(その他の実施形態)
本発明は、上述した実施形態の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 realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

102…撮像部、103…曲率制御部、110…制御部、108…表示部、151…レンズ群、200…撮像素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Imaging part, 103 ... Curvature control part, 110 ... Control part, 108 ... Display part, 151 ... Lens group, 200 ... Imaging element

Claims (12)

撮像面が湾曲可能に構成された撮像素子と、
撮影光学系の撮影条件を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記撮像面を湾曲させる際の曲率の可変範囲と、所定の撮影条件における撮影光学系の光学的な特性を補正するための曲率とに基づいて、前記撮影光学系の撮影条件を前記所定の撮影条件に設定するか否か制御する、
を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging device configured to be able to bend the imaging surface;
Control means for controlling the photographing conditions of the photographing optical system,
The control means is based on a variable range of curvature when the imaging surface is curved and a curvature for correcting optical characteristics of the imaging optical system under a predetermined imaging condition. Control whether to set the predetermined shooting conditions,
An imaging device comprising:
前記制御手段は、
第1の撮影条件における撮影光学系の光学的な特性を補正するための第1の曲率が、前記撮像面の曲率の可変範囲に含まれる場合、前記撮影光学系の撮影条件が前記第1の撮影条件となるように前記撮影光学系の撮影条件を制御し、
前記第1の曲率が、前記撮像面の曲率の可変範囲に含まれない場合、前記撮影光学系の撮影条件が前記第1の撮影条件とならないように前記撮影光学系の撮影条件を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The control means includes
When the first curvature for correcting the optical characteristic of the photographing optical system under the first photographing condition is included in the variable range of the curvature of the imaging surface, the photographing condition of the photographing optical system is the first photographing condition. Control the shooting conditions of the shooting optical system to be shooting conditions,
When the first curvature is not included in the variable range of curvature of the imaging surface, the imaging condition of the imaging optical system is controlled so that the imaging condition of the imaging optical system does not become the first imaging condition.
The imaging apparatus according to claim 1.
前記撮影光学系の撮影条件は、ズーム可能な撮影光学系における焦点距離である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
The photographing condition of the photographing optical system is a focal length in a zoomable photographing optical system,
The imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記撮影光学系の撮影条件は、撮影光学系における絞り値である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
The photographing condition of the photographing optical system is an aperture value in the photographing optical system.
The imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein
自動露出制御及びユーザ操作による露出制御により前記撮影光学系における絞り値を制御するための露出制御手段を更に有し、
前記制御手段は、前記自動露出制御が行われている場合に、前記撮影光学系の撮影条件を制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
Exposure control means for controlling an aperture value in the photographing optical system by automatic exposure control and exposure control by user operation;
The control means controls shooting conditions of the shooting optical system when the automatic exposure control is performed.
The imaging apparatus according to claim 4.
前記撮影光学系の光学的な特性は、歪曲収差、像面湾曲又は倍率色収差を含む光学収差もしくは周辺減光特性を含む、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。
The optical characteristics of the photographing optical system include optical aberrations including peripheral aberrations, distortions, field curvatures, or lateral chromatic aberrations.
The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記制御手段は、着脱可能に構成された前記撮影光学系から、撮影条件に対する前記撮影光学系の光学的な特性を補正するための曲率を示す情報を取得し、前記撮像面の曲率の可変範囲と比較する、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置。
The control means acquires information indicating a curvature for correcting optical characteristics of the photographing optical system with respect to photographing conditions from the photographing optical system configured to be detachable, and a variable range of the curvature of the imaging surface Compare with
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is an image pickup apparatus.
前記制御手段が前記撮影光学系の撮影条件を制御する場合に、ユーザに対するメッセージ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から7のいずれか1項に記載の撮像装置。
When the control means controls the photographing conditions of the photographing optical system, the control means further comprises display means for displaying a message for the user.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein
前記撮像素子の撮像面の曲率を変更する曲率制御手段を更に有する、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像装置。
Curvature control means for changing the curvature of the imaging surface of the image sensor;
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is an image pickup apparatus.
前記制御手段は、前記所定の撮影条件に設定しない場合、前記曲率制御手段に、前記撮像面の曲率を前記撮像面の曲率の可変範囲の最大又は最小に変更させると共に、前記撮影光学系の撮影条件を前記変更した曲率に対応する撮影条件に制御する、
ことを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。
When the control unit does not set the predetermined imaging condition, the curvature control unit causes the curvature control unit to change the curvature of the imaging surface to the maximum or minimum of the variable range of the curvature of the imaging surface, and the imaging of the imaging optical system. Control the conditions to the shooting conditions corresponding to the changed curvature,
The imaging apparatus according to claim 9.
撮像面が湾曲可能に構成された撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
制御手段が、撮影光学系の撮影条件を制御する制御工程、を有し、
前記制御工程では、前記撮像面を湾曲させる際の曲率の可変範囲と、所定の撮影条件における撮影光学系の光学的な特性を補正するための曲率とに基づいて、前記撮影光学系の撮影条件を前記所定の撮影条件に設定するか否か制御する、
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
A method for controlling an imaging apparatus having an imaging element configured to be able to bend an imaging surface,
The control means has a control step of controlling the photographing conditions of the photographing optical system,
In the control step, based on the variable range of curvature when the imaging surface is curved and the curvature for correcting the optical characteristics of the imaging optical system under predetermined imaging conditions, the imaging conditions of the imaging optical system Control whether to set the predetermined shooting conditions,
And a method of controlling the imaging apparatus.
コンピュータに、請求項11に記載の撮像装置の制御方法の工程を実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform the process of the control method of the imaging device of Claim 11.
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