JP2011095359A - 撮像装置、及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ部を交換可能な撮像装置においても収差を補正した画像を得ることを可能にする。
【解決手段】制御部は、交換式レンズ部が、撮像装置のボディに装着されたか否かを判断する（Ｓ１０２）。ユーザが、交換式レンズ部を撮像装置のボディに装着すると、被写体の光像を含む光がズームレンズ及びフォーカスレンズを介して入射される。この入射した被写体の光像を含む光は、可変形状ミラーに反射し、ビームスプリッタで分光される。この分光された被写体の光像を含む光の一方は、収差測定部上に照射され、他方は撮像部上に照射される。この状態において、制御部は、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進んで、収差測定部により測定される収差が所定以下となるように、可変形状ミラーを駆動して収差補正制御を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、収差の補正機能を備えた撮像装置、及びそのプログラムに関する。

従来、収差を補正した画像を撮像することのできる撮像装置として下記特許文献１記載の技術が知られている。この技術は、可変形状鏡と２次元ルックアップテーブル（ＬＵＴ）とを具備している。可変形状鏡は、光学系内に配置されている。ＬＵＴには、入力情報に対応して出力情報が予め記憶されている。入力情報は、ズーム状態と被写体までの距離であり、出力情報は可変形状鏡に印加する電圧又は供給する電流の値である。

撮影時には、ＬＵＴを順次走査し、得られた入力情報に対応する出力情報を取得する。この取得した出力情報に基づき可変形状鏡に印加する電圧又は供給する電流の値を変化させ、結像画像の鮮鋭度を判定する。そして、結像画像の鮮鋭度が最良となるときのＬＵＴの出力情報を、可変形状鏡に印加する電圧又は供給する電流の値として決定する。

したがって、可変形状鏡に決定された電圧が印加され、又は可変形状鏡に決定された電流が供給されることにより、光学系の収差が補正されて鮮鋭度が最良の画像を撮像することが可能となる。

特開２００３−１６１８７３号公報

このように、従来の技術にあっては、前述のように、ズーム状態と被写体までの距離（入力情報）に対応して、可変形状鏡に印加する電圧又は供給する電流の値（出力情報）を予めＬＵＴに記憶しておく。しかし、このＬＵＴに記憶されている可変形状鏡に印加する電圧又は供給する電流の値は、あくまでも当該光学系における画像の鮮鋭度が最良となるとき情報である。

したがって、従来の技術では、光学系が異なる場合には、予めＬＵＴに記憶されている出力情報を用いて可変形状鏡を制御しても、鮮鋭度が最良の画像を撮像することができない。つまり、交換可能なレンズ部を有する撮像装置においてレンズ部を交換した場合には対応することができない。よって、レンズ部を交換可能な撮像装置において、収差を補正した画像を得ることは不可能なものであった。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、レンズ部を交換可能な撮像装置において収差を補正した画像を得ることのできる撮像装置、及びそのプログラムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１記載の発明に係る撮像装置にあっては、選択的に装着される交換式レンズ部と形状を変化可能な可変形状光学部とを有して、被写体像を結像させる光学群部と、前記光学群部により結像される被写体像を撮像する撮像部と、前記光学群部により結像される被写体像に基づき、前記光学群部の収差を測定する収差測定手段と、前記可変形状光学部を駆動して形状を変化させる形状駆動部と、前記収差測定手段により測定された収差の絶対値が所定以下となるまで、前記収差測定手段による前記収差の測定と前記形状駆動部の駆動による前記可変形状光学部の変形とを継続的に実行させる収差補正制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記光学群部により結像される被写体像を前記撮像部に導く第１の光路と、前記光学群部により結像される被写体像を前記収差測定手段に導く第２の光路と、を備えることを特徴とする。

また、請求項３記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記収差測定手段は、前記撮像部により撮像された被写体像に基づき、前記光学群部の収差を測定することを特徴とする。

また、請求項４記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記交換式レンズ部の選択的な装着によるレンズ交換を検知する交換検知手段を備え、前記収差補正制御手段は、前記検知手段の前記検知に応答して動作することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記撮像部による撮像された画像の記録を指示する撮像指示手段と、前記撮像指示手段による画像の記録指示があった場合、前記収差補正制御手段を動作させて、前記収差測定手段により測定された収差が所定以下となった後に前記撮像部により撮像された画像を記録する撮像制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項６記載の発明に係る撮像装置にあっては、画像を表示する表示部と、前記表示部に、前記収差測定手段により測定され収差を表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項７記載の発明に係るプログラムにあっては、選択的に装着される交換式レンズ部と形状を変化可能な可変形状光学部とを有して、被写体像を結像させる光学群部と、前記光学群部により結像される被写体像を撮像する撮像部と、前記可変形状光学部を駆動して形状を変化させる形状駆動部と、を備える撮像装置の有するコンピュータに、前記光学群部により結像される被写体像に基づき、前記光学群部の収差を測定する収差測定手順と、前記収差測定手順により測定された収差の絶対値が所定以下となるまで、前記収差測定手順による前記収差の測定と前記形状駆動部の駆動による前記可変形状光学部の変形とを継続的に実行させる収差補正制御手順とを実行させる。

本発明によれば、レンズ部を交換可能な撮像装置においても収差を補正した画像を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 同実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。 収差補正制御のサブルーチンを示すフローチャートである。 収差の表示例を示す図である。 他の収差の表示例を示す図である。 他の収差の表示例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 同実施の形態における収差補正制御のサブルーチンを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施の形態）

（１）構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置１００の概略構成を示すブロック図である。この撮像装置１００は、撮像光学部１０、撮像部３０、収差測定部３１、情報処理領域４０、記録領域５０、メイン表示部６１及び操作入力領域７０を有して構成されている。この撮像装置１００は、携帯可能な大きさである。

撮像光学部１０は、交換式レンズ部２０、可変形状ミラー１１、交換検知部１３を備えている。

交換式レンズ部２０は、撮像装置１００のボディに着脱自在である。交換式レンズ部２０は、ズームレンズ２１とこれを駆動するズームモータ２３、及びフォーカスレンズ２２とこれを駆動するフォーカスモータ２４を有する。ズームレンズ２１及びフォーカスレンズ２２の特性は、当該交換式レンズ部２０の種別により異なる。交換式レンズ部２０が撮像装置１００のボディに装着された際には、ズームモータ２３及びフォーカスモータ２４はバスラインＢＳに接続される。

可変形状ミラー１１は、ズームレンズ２１とフォーカスレンズ２２の光軸上に、斜状に配置され、複数の可動部分で構成されたミラー面を有する。また、可変形状ミラー１１は、複数の可動部分を個別に駆動するアクチュエータ１４と、このアクチュエータ１４を駆動する駆動回路１２を備え、駆動回路１２は、バスラインＢＳに接続されている。

なお、可変形状ミラー１１は、例えば特開２００４−２４７９４７号公報にも開示されているように、変形自在な３層構造からなるものであってもよい。この場合、可変形状ミラー１１は、表面層が反射面となる薄膜と、薄膜を支持する中間の基板と、下層の薄い下層電極と、下層電極に対し所定の間隔を設けて配置した複数の電極ａ、ｂ、ｃ・・・を有している。下層電極と複数の電極ａ、ｂ、ｃ・・・は、駆動回路１２に接続されている。駆動回路１２は、下層電極と複数の電極ａ、ｂ、ｃ・・・間に選択的に所定の電圧を印加して薄膜の形状を変形させるように電圧制御可能な可変抵抗器を備えている。

交換検知部１３は、例えば交換式レンズ部２０がボディに装着されている状態においてのみ所定の信号を出力するものである。したがって、交換検知部１３から信号が出力されているか否かにより、交換式レンズ部２０が装着されているか否かを判断することが可能である。無論、交換検知部１３は、交換式レンズ部２０がボディに装着されている状態と取り外されている状態とで異なる信号を出力するものであってもよい。

可変形状ミラー１１の反射光束上に撮像部３０が配置されている。可変形状ミラー１１と撮像部３０との間には、ビームスプリッタ（分光部）３２が斜状に配置されている。ビームスプリッタ３２は、可変形状ミラー１１の反射光束を二つに分割するものである。

具体的には、ビームスプリッタ３２に入射した光の一部は反射し、一部は透過する。したがって、ビームスプリッタ３２を透過した光は第１の光路３３を介して撮像部３０に到達し、反射した光は第２の光路３４を介して収差測定部３１に到達する。なお、ビームスプリッタ３２としては、ハーフミラーやプリズム等が用いられる。

収差測定部３１は、例えばシャックハルトマンセンサである。したがって、収差測定部３１は、波面センサであり、細かなレンズアレイによって像のずれを測定するものである。この収差測定部３１もバスラインＢＳに接続されている。

撮像部３０は、ビームスプリッタ３２を通して被写体Ｏの光像、つまり被写体像を撮像する。したがって、撮像部３０は、この被写体Ｏの光像（被写体像）を光電変換して光電変換信号を取得するＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の撮像素子を備える。

この撮像部３０は、取得した光電変換信号をＡＥ（自動露出補正）処理等に伴い増幅したアナログデータを得る。したがって、撮像部３０は、このアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）を備えている。このデジタルデータは、ＲＧＢデータである。このＲＧＢデータは、バスラインＢＳを介して、情報処理領域４０、記録領域５０に供給される。

情報処理領域４０は、所定の情報の処理部を１つにまとめた領域であり、制御部４１、特殊演算部４２、画像圧縮部４３、撮像処理部４４、及びメイン表示制御部４５等が設けられている。制御部４１は、撮像装置１００の各部を制御するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。なお、この制御部４１は、複数のチップから構成されていてもよい。特殊演算部４２は、収差の算出と可変形状ミラー１１の補正量の算出を行なうＭＰＵである。特殊演算部４２は、収差の算出と可変形状ミラー１１の補正量の算出を行なうために専用に設けられており、収差の算出と可変形状ミラー１１の補正量のを高速に行なうことを可能にする。

撮像処理部４４は、ＲＧＢデータから、適宜画像処理を施したＹＵＶデータを生成する。

画像圧縮部４３は、撮像処理部４４が生成したＹＵＶデータから、ＪＰＥＧデータ等の記録用画像データを生成する。ＪＰＥＧデータとは、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ ＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）が作成した規格に則り圧縮された画像データである。ここでは、記録用画像データはＪＰＥＧデータとする。なお、このＪＰＥＧデータの色基準（カラースペース）は、Ｅｘｉｆの仕様に基づき「ｓＲＧＢ」（ＩＥＣ国際規格）とする。

メイン表示制御部４５は、各種データに基づき、各種画像や情報を表示させるようにメイン表示部６１を制御する。記録用画像を表示させる場合は、ＪＰＥＧデータに基づき画像を表示させるようにメイン表示部６１を制御し、ビューファインダ画像としてライブビュー画像（ビデオスルー画像ともいう）を表示させる場合は、ＲＧＢデータに基づき画像を表示させるようにメイン表示部６１を制御する。さらに、メイン表示制御部４５は、後述する制御部４１からの指示に基づき動作することにより、メイン表示部６１に表示されたライブビュー画像の一部に、収差を表示させる等の処理も実行する。

なお、情報処理領域４０に属する処理部は、夫々、物理的にも電気的にも、独立して構成しても、複数組み合わせて構成してもよい。また、１つの処理部が複数の処理部の機能を備える構成としても構わない。

前記記録領域５０は、所定の記録部を１つにまとめた領域であり、外部記録装着部５３、保存記録装置５２及び一時記録装置５１等が設けられている。

外部記録装着部５３は、外部記録装置５４を撮像装置１００に装着するための接続部である。外部記録装着部５３は、好ましくは外部記録装置５４の着脱状態を検知する着脱検知部を備えている。

外部記録装置５４は、外部記録装着部５３に装着されて情報を記録可能な不揮発性の記録媒体である。また、外部記録装置５４は、画像圧縮部４３で生成された画像データを記録する。外部記録装置５４は、ＳＤメモリカードやＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリ等の記録媒体であり、本実施の形態においては、フラッシュＥＥＰＲＯＭとする。

保存記録装置５２は、制御部４１等で各種データを処理するための各種プログラムや各種設定等を記録しておくための、不揮発性の記録装置である。

一時記録装置５１は、制御部４１等で処理する各種データを仮に記録しておくための、揮発性の記録装置である。

なお、記録領域５０に属する記録部は、夫々、物理的にも電気的にも、独立して構成しても、複数組み合わせて構成しても構わない。また、１つの記録部が複数の記録部の機能を備える構成としてもよい。

前記操作入力領域７０は、所定の操作入力を行う入力部を１つにまとめた領域である。この操作入力領域７０は、撮像指示部７１、移動操作部７２、決定指示部７３、メニュー操作部７４、モード設定部７５、ズーム操作部７６及び電源操作部７７等が設けられている。

撮像指示部７１は、１段目の操作ストローク（以下、「ハーフシャッター」と称す）と、２段目の操作ストローク（以下、「フルシャッター」と称す）との２段階の操作ストロークを有する釦式スイッチからなるシャッター釦である。

移動操作部７２は、例えば、撮像装置１００に各種設定を行う際、入力カーソルを移動する。したがって、移動操作部７２は、上下左右の４方向や８方向を入力可能である、釦式スイッチ・レバー式スイッチ・半導体圧力センサなどのタッチセンサ・光位置センサの内の１つからなる。本実施の形態において移動操作部７２は、上下左右の方向（「↑」「↓」「←」「→」）を入力可能な１組の釦とする。

決定指示部７３は、所定の入力状態において、撮像者による入力決定の指示を受ける。本実施の形態において、決定指示部７３は、押下を検出する釦式のスイッチとする。

メニュー操作部７４は、所定の状態において、撮像者による後述するメニュー画面の表示指示を受ける。ここでは、メニュー操作部７４は、押下を検出する釦式のスイッチとする。

モード設定部７５は、撮像者による、後述する撮像モード、再生モード、後述する撮像モードＡ、撮像モードＢの切り替え指示を受ける。ここで、モード設定部７５は、スライド式のスイッチとする。

ズーム操作部７６は、例えばシーソー式であって、ズーム倍率を増大させる際に押下されるＴ操作部と、ズーム倍率を減少させる際に押下されるＷ操作部とを備えている。また、ズーム操作部７６は、常時は中立位置に弾持されてオフを維持し、各操作部が押下されている状態においてオンとなるスイッチ機構を備えている。

電源操作部７７は、撮像者による撮像装置１００の電源ＯＮ／ＯＦＦの指示を受ける。ここで、電源操作部７７は、押下を検出する釦式のスイッチとする。なお、電源操作部７７の押下に基づき電源をＯＦＦが指示された場合には、現在の撮像装置１００に係る各設定の状態を、ラストメモリとして保存記録装置５２に記録した後に電源をＯＦＦするように構成（ラストメモリ機能）することが望ましい。

そして、次回電源ＯＮが指示された場合には、この保存記録装置５２に記録されたラストメモリを読み出し、各設定を自動的に再設定するように構成することが望ましい。また、保存記録装置５２に記録されたラストメモリを読み出し各設定を再設定するか否かを、電源ＯＮ時に使用者に問い合わせるように構成しても良い。さらに、保存記録装置５２に記録されたラストメモリを読み出し各設定を再設定するか否かを、事前に使用者により設定しておくように構成しても良い。

なお、モード設定部７５は、電源操作部７７を兼ねても構わない。

（２）動作
次に、第１の実施の形態における撮像装置１００の動作について説明する。ユーザが、電源操作部７７を操作して撮像装置１００の電源をオンにした後、モード設定部７５にて撮像モードを設定する操作を行うと、当該撮像モードが設定される。さらに、ユーザが、この撮像モードの状態でメニュー操作部７４を操作すると、メイン表示部６１は「撮像モードＡ」と「撮像モードＢ」との選択画面がカーソルとともに表示される。この選択画面が表示された状態において、移動操作部７２を操作してカーソルを「撮像モードＡ」又は「撮像モードＢ」に合致させた後、決定指示部７３を操作することにより、「撮像モードＡ」又は「撮像モードＢ」が設定される。

すると、制御部４１は、保存記録装置５２に記憶されているプログラムに従って、図２のフローチャートに示す処理を開始する。

すなわち、制御部４１は、交換検知部１３からの出力信号に基づき、交換式レンズ部２０が撮像装置１００のボディに装着されている状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。既に、交換式レンズ部２０が、撮像装置１００のボディに装着されている状態にある場合には、制御部４１は、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３の処理を行うことなく、後述するステップＳ１０４に進む。

交換式レンズ部２０が、撮像装置１００のボディに装着されていない状態にある場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）には、制御部４１は、交換式レンズ部２０が、撮像装置１００のボディに装着されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。そして、交換式レンズ部２０が撮像装置１００のボディに装着されるまで、制御部４１は処理を進めることなく待機する。

ユーザが、交換式レンズ部２０を撮像装置１００のボディに装着すると、図１に示すように、被写体Ｏの光像を含む光がズームレンズ２１及びフォーカスレンズ２２を介して入射される。この入射した被写体Ｏの光像を含む光は、可変形状ミラー１１に反射し、ビームスプリッタ３２で分光される。

この分光された被写体Ｏの光像を含む光の一方は、収差測定部３１上に照射され、他方は撮像部３０上に照射される。したがって、撮像部３０上に被写体Ｏの光像を含む光が照射されることにより、メイン表示部６１にはズームレンズ２１及びフォーカスレンズ２２により結像された画像であるライブビュー画像が表示され始める。

この状態において、制御部４１は、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進んで、収差補正制御を実行する。

（収差補正制御）
図３は、収差補正制御（ステップＳ１０３）の処理手順を示すフローチャートである。先ず制御部４１は、収差測定部３１を起動させて、収差を測定する（ステップＳ２０１）。引き続き、制御部４１は、特殊演算部４２を制御して、測定した収差の可変形状ミラー１１による補正量の算出を行う（ステップＳ２０２）。本実施の形態における補正量は、測定した収差を０にするように算出される（ステップＳ２０３）。

次に、制御部４１は、算出した収差の補正量に応じて、可変形状ミラー１１の各アクチュエータ１４の駆動量を読み出す（ステップＳ２０４）。つまり、保存記録装置５２には、収差の補正量と、補正量に対応するアクチュエータ１４の駆動量との関係が記憶されたテーブルが予め設けられている。したがって、制御部４１は、ステップＳ２０３で算出した補正量に対応するアクチュエータ１４の駆動量を前記テーブルから読み出す。

引き続き、この読み出した駆動量に基づき、駆動回路１２を制御し、アクチュエータ１４を動作させて、可変形状ミラー１１の可動部を駆動する（ステップＳ２０５）。しかる後に、再度、収差測定部３１を起動させて、収差を測定する（ステップＳ２０６）。そして、この測定した収差の絶対値が所定収差の絶対値以下か否かを判断する（ステップＳ２０７）。

ここで、所定収差とは、例えば下記のとおりである。
（１）球面収差係数（ＳＡ） ΣI →所定収差＝０．２
（２）コマ収差係数（ＣｏｍａΣ →所定収差＝−０．０３
（３）非点収差係数（Ａｓ） ΣIII →所定収差＝０．０２
（４）ペッツバール和（ペッツバール湾曲収差係数） ΣＰ →所定収差＝０．１
（５）球欠像面湾曲収差係数 ΣIV →所定収差＝０．１、
（６）歪曲収差係数（Ｄｉｓｔ．）ΣV →所定収差＝−０．０１

つまり、所定収差はこれら６種の設計目標（値）のいずれか少なくとも一つであり、全てであってもよい。所定収差をどの値とするか、又はどのような組み合わせとするか、をメニュー操作部７４からのユーザの指示に基づき設定可能に構成することが望ましい。また、これらの所定収差は、予め保存記録装置５２に記録されている。

そして、ステップＳ２０７での判断の結果、測定した収差の絶対値が所定収差の絶対値以下でない場合には、ステップＳ２０３に戻って、このステップＳ２０３からの処理を繰り返す。

したがって、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０７の処理が繰り返されることにより、収差測定部３１により測定された収差の絶対値が所定以下となるまで、収差測定部３１による収差の測定と形状駆動部（アクチュエータ１４、駆動回路１２）の駆動による可変形状光学部（可変形状ミラー１１）の変形とを継続的に実行させる本発明の収差補正制御手段が達成される。

また、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０７の処理が実行されることにより、測定された収差を０にするための収差補正が行なわれる。一度の補正では十分に０に近づかなかった場合は、ステップＳ２０３の処理が繰り返されるので、補正回数を最短としてステップＳ２０６で測定された収差絶対値が所定収差の絶対値以下となり、ステップＳ２０７の判断がＹＥＳとなる。

したがって、制御部４１は、ステップＳ２０７からステップＳ２０８に処理を進める。このステップＳ２０８において、制御部４１は、特殊演算部４２を制御して、前記ステップＳ２０６で測定した収差から、波面収差を換算して求め、メイン表示制御部４５を制御して、メイン表示部６１に波面収差を表示させる。

このとき、図４（Ａ）に示しまた前述したように、メイン表示部６１には、ライブビュー画像Ｌが既に表示されていることから、ライブビュー画像Ｌを避けた位置、メイン表示部６１の下隅部に波面収差６１１を表示する。したがって、ユーザはメイン表示部６１の表示を視認することにより、補正された収差に基づく波面収差の状態を視覚的に認識することができる。

なお、図４（Ａ）において、符号６１２は、撮像部３０の撮像面対応する面である視野を示す。符号６１３は、ズームレンズ２１及びフォーカスレンズ２２の外形であるレンズ外形を示す。

引き続き、波面収差のゼルニケ（Zernike）多項式計数をメイン表示部６１に表示させる（ステップＳ２０９）。これにより、図４（Ａ）に示すように、各Zernike計数値６１４がメイン表示部６１に表示のライブビュー画像Ｌを回避した位置に表示されることとなる。

なお、本実施の形態においては、ステップＳ２０８とステップＳ２０９との両処理を行うようにしたが、ステップＳ２０８のみを行うようにしてもよい。この場合、図４（Ｂ）に示すように、波面収差を等高線６１５で表示するようにする。これにより、メイン表示部６１の全表示領域を用いて波面収差を明瞭に表示することができる。

なお、収差補正制御においては、前述のように、被写体Ｏの光像を含む光が収差測定部３１上に照射されて、収差の測定が行われる。また、この測定された収差に基づき補正が行われる。したがって、測定及び補正される収差には、光学群部（交換式レンズ部２０（ズームレンズ２１、フォーカスレンズ２２）、可変形状ミラー１１）の収差のみならず、被写体Ｏと当該撮像装置１００との間における大気中の水分等による収差も含まれることとなる。したがって、レンズ交換時には、被写体Ｏの周辺にて交換式レンズ部２０の交換を行い、当該被写体Ｏを撮像する際の大気中の水分等による収差が収差測定部３１により測定されるようにすることが好ましい。

（撮像モードＡ処理）
以上に説明したステップＳ２０１〜Ｓ２０９の処理により、図２のフローチャートにおけるステップＳ１０３の処理を実行したならば、制御部４１は、ステップＳ１０３からステップＳ１０４に処理を進める。制御部４１は、このステップＳ１０４で撮像モードＡと撮像モードＢのいずれが設定されているかを判断する。撮像モードＡが設定されている場合には、制御部４１は、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に処理を進めて、撮像指示部７１がフルシャッター操作されることによる撮像指示があったか否かを判断する。撮像指示があるまで、次のステップに進むことなく待機する。

撮像者が撮像指示部７１にてフルシャッター操作を行うと、ステップＳ１０５の判断がＹＥＳとなる。したがって、ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進み撮像制御を実行する。この撮像制御に際して制御部４１は、一時記録装置５１に記憶されている撮像指示時点の画像データを画像圧縮部４３に供給する。

次に、制御部４１は記録制御を実行し、供給された画像データを画像圧縮部４３にて圧縮した後、外部記録装置５４に記録する（ステップＳ１０７）。これにより、交換式レンズ部２０を有する撮像装置１００において、収差を補正した画像を得ることができる。

この記録制御に際しては、前述のように記録用画像データはＪＰＥＧデータとする。そして、撮像モード（撮像モードＡ又は撮像モードＢ）、収差補正方法（シャックハルトマンセンサによる補正）、収差、予め取得した交換式レンズ部２０の種類をＥｘｉｆデータとして記録する。

これにより、撮像時の条件を画像とともに記録しておくことができる。また、画像の再生時に撮像した画像とともに、収差を図示化した画像を表示することもできる。

しかる後に、制御部４１は、動作モードが変更されたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。変更されない場合にはステップＳ１０１からの処理を繰り返す。また、制御部４１は、動作モードが変更された場合には、このフローに示す処理を終了する。

（撮像モードＢ処理）
他方、撮像モードＢが設定されている場合には、制御部４１は、ステップＳ１０４からステップＳ１０９に処理を進めて、撮像指示部７１がフルシャッター操作されることによる撮像指示があったか否かを判断する。撮像指示があるまで、次のステップに進むことなく待機する。

撮像者が撮像指示部７１にてフルシャッター操作を行うと、ステップＳ１０９の判断がＹＥＳとなる。したがって、制御部４１は、ステップＳ１０９からステップＳ１１０に進み収差補正制御を実行する。このステップＳ１１０で実行される収差補正制御も、図３に基づいて説明したサブルーチンの処理手順と同様である。しかる後に、前述したステップＳ１０６及びステップＳ１０７と同様の撮像制御（ステップＳ１１１）及び記録制御（ステップＳ１１２）を実行する。

したがって、撮像モードＢが設定されている場合には、交換式レンズ部２０の交換時の収差補正制御が実行されるのみならず、撮像指示部７１にてのフルシャッター操作により撮像指示があった時点においても、収差補正制御を実行されることとなる。このとき、前述のように、図３のサブルーチンで測定及び補正される収差には、光学群部（交換式レンズ部２０（ズームレンズ２１、フォーカスレンズ２２）、可変形状ミラー１１）の収差のみならず、被写体Ｏと当該撮像装置１００との間における大気中の水分等による収差も含まれる。

したがって、撮像指示があったときにステップＳ１１０の処理が実行されることにより、ユーザが目的とする被写体Ｏを撮像する際の大気中の水分等による収差が補正される。そして、この被写体Ｏを撮像する際の大気中の水分等による収差が補正された状態で撮像制御及び記録制御がなされることとなる。

よって、ユーザが目的とする被写体Ｏを撮像する際の大気中の水分等による収差を補正した鮮鋭度の高い画像を記録することができる。

（３）収差の表示例
図５及び図６は、ステップＳ２０８でメイン表示部６１に表示させる収差の他の表示例を示す図である。図５において、（Ａ）は、収差データ表示の代りに、波面収差の横収差ベクトルを表示する例である。（Ｂ）は、波面収差の2次元分布（位相マップ）の表示の例である。（Ｃ）は、波面収差特性（プロファイル）のグラフ表示の例である。（Ｄ）は、波面収差分布の３次元表示の例である。（Ｅ）は、ＰＳＦ(点像分布関数) 特性の２次元表示の例である。（Ｆ）は、ＰＳＦ(点像分布関数) 特性（プロファイル）のグラフ表示の例である。

また、図６において、（Ｈ）は、撮像レンズの各光線収差（Ｓｅｉｄｅｌ収差）量の表示の例である。（Ｉ）は、撮像レンズの、ＭＴＦ(変調伝達関数) 特性（プロファイル）のグラフ表示の例である。

以上のように、メイン表示部６１に表示させる収差は、ベクトルや２次元あるいは３次元分布、プロファイル等のいずれで表示させてもよい。表示の形態は、当該撮像装置１００が熟練者用であるか、初心者用であるか等を考慮し、ユーザのレベルに応じた表示形態で表示することが好ましい。

（第２の実施の形態）

（１）構成
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置２００の概略構成を示すブロック図である。前述した第１の実施の形態に係る撮像装置１００は、シャックハルトマンセンサ（収差測定部３１）を用いて収差を測定し、収差の補正を行った。これに対し、第２の実施の形態に係る撮像装置２００は、位相回復法を用いて収差を測定し、収差の補正を行うようにしたものである。

したがって、図７に示すように、本実施の形態に係る撮像装置２００は、図１の第１の実施の形態に係る撮像装置１００が有するビームスプリッタ（分光部）３２及び収差測定部３１（シャックハルトマンセンサ）を具備しない。よって、撮像装置２００は、第１の光路３３のみを有し、可変形状ミラー１１の反射光束上に撮像部３０が配置されている。

なお、以上の相違以外は第１の実施の形態に係る撮像装置１００と同一の構成であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

（２）動作
以上の構成に係る本実施の形態においても、制御部４１は、保存記録装置５２に記憶されているプログラムに従って、図２のフローチャートに示す処理を開始する。しかし、ステップＳ１０３及びステップＳ１１０においては、図８のサブルーチンに示す収差補正制御を実行する。

図８のサブルーチンにおいて、ステップＳ３０１とステップＳ３０６を除く他のステップＳ３０２〜Ｓ３０５、及びステップＳ３０７からステップＳ３０９は、図３のサブルーチンにおけるステップＳ２０２〜Ｓ２０５、及びステップＳ２０７からステップＳ２０９と同一の処理である。そして、図３のサブルーチンとは異なるステップＳ３０１とステップＳ３０６において、制御部４１は、位相回復法を用いて収差を測定する。

つまり、制御部４１は、特殊演算部４２を制御して、撮像部３０に結像された被写体像に基づき、ズームレンズ２１、フォーカスレンズ２２及び可変形状ミラー１１からなる光学群部の収差を測定する（ステップＳ３０１、Ｓ３０６）。そして、この測定した収差に基づき補正量に応じて、可変形状ミラー１１を制御する（ステップＳ３０３、Ｓ３０５）。しかる後に、撮像制御（ステップＳ１０６、Ｓ１１１）及び記録制御（ステップＳ１０７、Ｓ１１２）を行って、画像データを外部記録装置５４に記録する。

したがって、本実施の形態によれば、ビームスプリッタ（分光部）３２及び収差測定部３１（シャックハルトマンセンサ）を具備しない簡単な構成でありながら、交換式レンズ部２０を有する撮像装置２００において、収差を補正した画像を得ることができる。

なお、第１の実施の形態に係る撮像装置１００、つまりビームスプリッタ（分光部）３２及び収差測定部３１（シャックハルトマンセンサ）を具備している撮像装置１００においても、撮像部３０により撮像される被写体像に基づき、位相回復法を用いて収差を測定することは可能である。したがって、シャックハルトマンセンサを用いた収差の測定と、位相回復法を用いた収差の測定とを行い、両者の測定値をも鑑みて、収差の補正を行うようにしてもよい。これにより、収差の補正精度を向上させることができる。また、メニュー設定により、シャックハルトマンセンサを用いた収差の測定と、位相回復法を用いた収差の測定とを切り替えられるようにしてもよい。

さらには、ステップＳ１０３で行われるレンズ交換時の収差補正における収差の測定と、ステップＳ１１０で行われる撮像時の収差補正における収差の測定とを異なる方式で行うようにしてもよい。例えば、レンズ交換時の収差補正における収差の測定は、シャックハルトマンセンサ及び位相回復法を用いて、時間は要しても精度よく行う。また、撮像時の収差補正における収差の測定は、シャックハルトマンセンサのみを用いて精度は低くとも迅速に行う。このようにすれば、レンズ交換時には精度よく収差を補正することができ、撮像時には迅速に収差を補正することができる。

また、実施の形態においては、形状を変化可能な可変形状光学部として可変形状ミラーを用いた構成を示したが、液体レンズを用いるようにしてもよい。この場合、収差補正制御（ステップＳ１０３、Ｓ１１０）に際して、算出した収差の補正量に基づき、液体レンズを駆動することになる。

１０ 撮像光学部
１１ 可変形状ミラー
１２ 駆動回路
１３ 交換検知部
１４ アクチュエータ
２０ 交換式レンズ部
２１ ズームレンズ
２２ フォーカスレンズ
２３ ズームモータ
２４ フォーカスモータ
３０ 撮像部
３１ 収差測定部
３２ ビームスプリッタ
３３ 第１の光路
３４ 第２の光路
４１ 制御部
４２ 特殊演算部
４３ 画像圧縮部
４４ 撮像処理部
４５ メイン表示制御部
５０ 記録領域
５１ 一時記録装置
５４ 外部記録装置
６１ メイン表示部
７０ 操作入力領域
７１ 撮像指示部
７２ 移動操作部
７３ 決定指示部
７５ モード設定部
１００ 撮像装置
２００ 撮像装置
Ｏ 被写体

Claims (7)

1. 選択的に装着される交換式レンズ部と形状を変化可能な可変形状光学部とを有して、被写体像を結像させる光学群部と、
   前記光学群部により結像される被写体像を撮像する撮像部と、
   前記光学群部により結像される被写体像に基づき、前記光学群部の収差を測定する収差測定手段と、
   前記可変形状光学部を駆動して形状を変化させる形状駆動部と、
   前記収差測定手段により測定された収差の絶対値が所定以下となるまで、前記収差測定手段による前記収差の測定と前記形状駆動部の駆動による前記可変形状光学部の変形とを継続的に実行させる収差補正制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記光学群部により結像される被写体像を前記撮像部に導く第１の光路と、
   前記光学群部により結像される被写体像を前記収差測定手段に導く第２の光路と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記収差測定手段は、前記撮像部により撮像された被写体像に基づき、前記光学群部の収差を測定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記交換式レンズ部の選択的な装着によるレンズ交換を検知する交換検知手段を備え、
   前記収差補正制御手段は、前記検知手段の前記検知に応答して動作することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
5. 前記撮像部による撮像された画像の記録を指示する撮像指示手段と、
   前記撮像指示手段による画像の記録指示があった場合、前記収差補正制御手段を動作させて、前記収差測定手段により測定された収差が所定以下となった後に前記撮像部により撮像された画像を記録する撮像制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１、２又は３記載の撮像装置。
6. 画像を表示する表示部と、
   前記表示部に、前記収差測定手段により測定され収差を表示させる表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１から４にいずれか記載の撮像装置。
7. 選択的に装着される交換式レンズ部と形状を変化可能な可変形状光学部とを有して、被写体像を結像させる光学群部と、前記光学群部により結像される被写体像を撮像する撮像部と、前記可変形状光学部を駆動して形状を変化させる形状駆動部と、を備える撮像装置の有するコンピュータに、
   前記光学群部により結像される被写体像に基づき、前記光学群部の収差を測定する収差測定手順と、
   前記収差測定手順により測定された収差の絶対値が所定以下となるまで、前記収差測定手順による前記収差の測定と前記形状駆動部の駆動による前記可変形状光学部の変形とを継続的に実行させる収差補正制御手順と、
   を実行させるためのプログラム。