(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ本体と、前記カメラ本体に対して着脱自在の交換レンズとを含むデジタルカメラシステムにおいて、
前記交換レンズのイメージサークルより狭い像高範囲で対応できる歪曲収差特性情報を前記像高範囲の情報と関連付けて記憶するレンズ特性データ記憶部と、
前記レンズ特性データ記憶部から読み出された歪曲収差特性情報と前記像高範囲の情報とを前記カメラ本体との間で通信できる通信部と、
を具備する前記交換レンズと、
前記交換レンズを通して結像された光学像を光電変換して第１画像データを出力する固体撮像素子と、
前記第１画像データを入力し、少なくとも歪曲収差補正処理を含む一連の画像処理を行って第２画像データを出力する画像処理部と、
前記画像処理部から出力される第２画像データの像高情報と、前記交換レンズから読み出された前記歪曲収差特性情報に対応できる像高範囲の情報とを比較して、前記第２画像データの像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出する補正係数算出部と、を備え、
前記画像処理部は、前記補正係数算出部により算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行う前記カメラ本体と、
によって構成されることを特徴とするデジタルカメラシステム。
【請求項２】
前記カメラ本体は、さらに、電子ズーム倍率が設定できるユーザーインターフェースを備え、
前記固体撮像素子は、前記ユーザインターフェースにより設定されたズーム倍率に応じて当該固体撮像素子によって取得され得る画像データのうち一部の像高領域の画像データを光電変換して前記第１画像データとして出力し、
前記補正係数算出部は、前記第１画像データの領域の像高情報を前記第２画像データの像高情報として前記交換レンズから読み出された前記歪曲収差特性に対応できる像高範囲の情報と比較して、前記第１画像データの領域の像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出することを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラシステム。
【請求項３】
前記カメラ本体は、さらに、電子ズーム倍率が設定できるユーザーインターフェースを備え、
前記画像処理部は、前記ユーザインターフェースにより設定されたズーム倍率に応じて入力された前記第１画像データの一部の像高領域の画像を切り出して処理して前記第２画像データを出力し、
前記補正係数算出部は、前記切り出す領域の画像の像高を前記第２画像データの像高情報として前記交換レンズから読み出された前記歪曲収差特性に対応できる像高範囲情報と比較して、前記切り出す領域の画像の像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラシステム。
【請求項４】
光学レンズを通して結像された光学像を光電変換して第１画像データを出力する固体撮像素子と、
前記第１画像データを入力し、少なくとも歪曲収差補正処理を含む一連の画像処理を行って第２画像データを出力する画像処理部と、
前記画像処理部から出力される第２画像データの像高情報と、交換レンズから読み出された歪曲収差特性情報に対応できる像高範囲の情報とを比較して、前記第２画像データの像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出する補正係数算出部と、
を具備し、
前記画像処理部は、前記補正係数算出部により算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行うことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
撮像光学系を有する交換レンズであって、
上記撮像光学系のイメージサークルより狭い像高範囲で対応できる歪曲収差特性情報を前記像高範囲の情報と関連付けて記憶するレンズ特性データ記憶部と、
前記レンズ特性データ記憶部から読み出された前記歪曲収差特性情報と前記像高範囲の情報とをカメラ本体との間で通信できる通信部と、
を具備し、
上記レンズ特性データ記憶部に記憶する前記歪曲収差特性情報は、複数の上限実像高に応じた歪曲収差特性情報であることを特徴とする交換レンズ。
【請求項６】
前記歪曲収差特性情報は、前記上限実像高に対応した、歪曲収差係数と、倍率色収差係数であることを特徴とする請求項５に記載の交換レンズ。
【請求項７】
交換レンズを通して結像された光学像を光電変換して第１画像データを出力するステップと、
前記交換レンズのイメージサークルより狭い像高範囲で対応でき、前記像高範囲の情報と関連付けて記憶された歪曲収差特性情報を読み込むステップと、
レンズ特性データ記憶部から読み出された歪曲収差特性情報と前記像高範囲の情報とを前記交換レンズからカメラ本体へと通信により伝達するステップと、
前記第１画像データを入力し、少なくとも歪曲収差補正処理を含む一連の画像処理を行って第２画像データを出力するステップと、
画像処理部から出力される第２画像データの像高情報と、前記交換レンズから読み出された前記歪曲収差特性情報に対応できる像高範囲の情報とを比較して、前記第２画像データの像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出するステップと、
補正係数算出部により算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行うステップと、
を含むことを特徴とする歪曲収差補正処理方法。
【請求項８】
ズーム倍率を設定するステップと、
前記設定されたズーム倍率に応じて、固体撮像素子によって取得され得る画像データのうち一部を第１画像データとして出力するステップと、
補正係数算出部は、前記第１画像データの領域の像高情報を前記第２画像データの像高情報として前記交換レンズから読み出された前記歪曲収差特性に対応できる像高範囲の情報と比較して、前記第１画像データの領域の像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出するステップと、
を含むことを特徴とする請求項７記載の歪曲収差補正処理方法。
【請求項９】
請求項７に記載の歪曲収差補正処理方法をコンピュータに実行させるための歪曲収差補正処理プログラム。
【請求項１０】
請求項８に記載の歪曲収差補正処理方法をコンピュータに実行させるための歪曲収差補正処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交換レンズ及びデジタルカメラからなるレンズ交換式デジタルカメラシステムに関するものであって、特に当該デジタルカメラシステムにおいて実行される画像処理のうち特に歪曲収差補正処理方法及び歪曲収差補正処理プログラムを実行するデジタルカメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像光学系により結像された光学像を、撮像素子（例えばＣＣＤ（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice；電荷結合素子）イメージセンサーやＣＭＯＳ（Ｃomplementary Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor；相補性金属酸化膜半導体）型イメージセンサー等の光電変換素子等）を用いて順次光電変換し、これにより取得された画像信号に基づいて所定の形態の画像データ（例えば静止画像又は動画像を表わすデジタル画像データ）を生成する信号処理回路及び制御回路を備え、こうして生成された画像データを記憶媒体に記録すると共に、上記デジタル画像データに基づいて静止画像又は動画像を表示する画像表示装置（例えば液晶表示（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）装置や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ；Organic Electro-Luminescence：ＯＥＬ）表示装置等）を備えて構成されたデジタルカメラシステムが一般に実用化され広く普及している。
【０００３】
この種のデジタルカメラシステムにおいて、上記撮像素子，信号処理回路及び制御回路，記憶媒体，画像表示装置等のさまざまな構成ユニットを内蔵するカメラ本体と、上記撮像光学系等を含み上記カメラ本体に対して着脱自在に構成される交換式レンズ部とからなるいわゆるレンズ交換式のデジタルカメラシステムが実用化されている。
【０００４】
従来のレンズ交換式のデジタルカメラシステムにおいては、交換レンズ側に当該レンズに固有の情報、例えばレンズ種別情報や歪曲収差特性等のレンズデータ等を予め記憶しておき、当該交換レンズをデジタルカメラ本体に装着して使用する際には、カメラ本体側の制御部は交換レンズ側に記憶されている上記レンズデータ（歪曲収差特性等を含む固有データ）を読み出し、当該レンズデータを用いて、当該デジタルカメラによる撮像動作の結果得られた画像データに対する歪曲補正処理を行うように構成したものが、例えば特開平２−１２３８７９号公報等によって種々提案され実用化されている。
【０００５】
また、特開２００８−３０１０３４号公報等によって開示されているデジタルカメラシステムは、魚眼レンズを固定装着した魚眼レンズカメラにおいて、取得した画像データの一部を切り出して、切り出した画像に対して歪曲補正処理を行うというものである。
【０００６】
しかしながら、交換レンズを含むデジタルカメラシステムにおいて、魚眼レンズを交換レンズとして用いる場合、魚眼レンズは、通常の交換レンズ（ズームレンズや広角レンズ等）と比べて光学像の歪みの形状や大きさ等が極端に異なることに加えて、魚眼レンズ特有の像の歪み等が写真表現として好まれる傾向がある。このような点を考慮して、従来のデジタルカメラシステムにおいては、交換レンズとしての魚眼レンズは、通常の交換レンズ等において予め記憶させているような歪曲収差特性等のレンズデータを持たせず、当該デジタルカメラシステムによる撮像動作時には取得画像データに対する歪曲収差補正処理等を行わず、歪み等を残した画像とすることが普通であった。
【０００７】
一方、近年におけるデジタルカメラシステムにおいては、いわゆる電子ズーム機能等と呼ばれる画像切り出し処理等が一般に行われるようになっている。この電子ズーム機能（画像切り出し処理）とは、例えば固体撮像素子の全画像領域を用いて取得される画像のうちの略中心領域を基準とした所定の範囲の領域を切り出す処理を行うことによって、装着した交換レンズによる本来の画角とは異なる画角の画像を取得し記録するといった機能である。この電子ズーム機能を用いることによって、例えば一本の交換レンズを様々な画角に対応させて使用することができる。したがって、使用者（ユーザ）は、異なる焦点距離の交換レンズを多数用意して持ち歩く必要がなくなることから、携帯する機材を軽量化することができ至便である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−１２３８７９号公報
【特許文献２】特開２００８−３０１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記特開平２−１２３８７９号公報等によって開示されている従来のレンズ交換式のデジタルカメラシステムにおいて、歪曲収差特性データ等を持たない魚眼レンズを交換レンズとして装着し、電子ズーム機能を用いた撮像を行った場合には、取得された画像データに対する歪曲収差補正処理がなされずに、歪みの残された画像しか得られないという問題点がある。
【００１０】
また、上記特開２００８−３０１０３４号公報等によって開示されている形態のデジタルカメラシステムにおいては、魚眼レンズを固定装着して、撮像光学系を当該魚眼レンズのみに特化したシステムであり、また上記公報に例示されるシステムは監視用カメラシステムであることから、そのままの形態で通常のレンズ交換式のデジタルカメラシステムに適用することは困難であるという問題点がある。
【００１１】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、交換レンズとデジタルカメラ本体とからなるデジタルカメラシステムにおいて、取得された画像データに対して適切かつ高精度な歪曲収差補正処理等を施すことができ、よって常に歪みの少ない画像を取得し記録することができるデジタルカメラシステムと、これに含まれるデジタルカメラ及び交換レンズと、当該デジタルカメラシステムにおいて行われる歪曲収差補正処理方法及びこれを実現する歪曲収差補正処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一態様のデジタルカメラシステムは、カメラ本体と、前記カメラ本体に対して着脱自在の交換レンズとを含むデジタルカメラシステムにおいて、前記交換レンズのイメージサークルより狭い像高範囲で対応できる歪曲収差特性情報を前記像高範囲の情報と関連付けて記憶するレンズ特性データ記憶部と、前記レンズ特性データ記憶部から読み出された歪曲収差特性情報と前記像高範囲の情報とを前記カメラ本体との間で通信できる通信部とを具備する前記交換レンズと、前記交換レンズを通して結像された光学像を光電変換して第１画像データを出力する固体撮像素子と、前記第１画像データを入力し、少なくとも歪曲収差補正処理を含む一連の画像処理を行って第２画像データを出力する画像処理部と、前記画像処理部から出力される第２画像データの像高情報と、前記交換レンズから読み出された前記歪曲収差特性情報に対応できる像高範囲の情報とを比較して、前記第２画像データの像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出する補正係数算出部とを備え、前記画像処理部は、前記補正係数算出部により算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行う前記カメラ本体とによって構成される。
【００１３】
本発明の一態様のデジタルカメラは、光学レンズを通して結像された光学像を光電変換して第１画像データを出力する固体撮像素子と、前記第１画像データを入力し、少なくとも歪曲収差補正処理を含む一連の画像処理を行って第２画像データを出力する画像処理部と、前記画像処理部から出力される第２画像データの像高情報と、交換レンズから読み出された歪曲収差特性情報に対応できる像高範囲の情報とを比較して、前記第２画像データの像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出する補正係数算出部とを具備し、前記画像処理部は、前記補正係数算出部により算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行う。
【００１４】
本発明の一態様の交換レンズは、撮像光学系を有する交換レンズであって、上記撮像光学系のイメージサークルより狭い像高範囲で対応できる歪曲収差特性情報を前記像高範囲の情報と関連付けて記憶するレンズ特性データ記憶部と、前記レンズ特性データ記憶部から読み出された前記歪曲収差特性情報と前記像高範囲の情報とをカメラ本体との間で通信できる通信部とを具備し、上記レンズ特性データ記憶部に記憶する前記歪曲収差特性情報は、複数の上限実像高に応じた歪曲収差特性情報である。
【００１５】
本発明の一態様の歪曲収差補正処理方法は、交換レンズを通して結像された光学像を光電変換して第１画像データを出力するステップと、前記交換レンズのイメージサークルより狭い像高範囲で対応でき、前記像高範囲の情報と関連付けて記憶された歪曲収差特性情報を読み込むステップと、レンズ特性データ記憶部から読み出された歪曲収差特性情報と前記像高範囲の情報とを前記交換レンズからカメラ本体へと通信により伝達するステップと、前記第１画像データを入力し、少なくとも歪曲収差補正処理を含む一連の画像処理を行って第２画像データを出力するステップと、画像処理部から出力される第２画像データの像高情報と、前記交換レンズから読み出された前記歪曲収差特性情報に対応できる像高範囲の情報とを比較して、前記第２画像データの像高が前記像高範囲内であれば前記像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出するステップと、補正係数算出部により算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行うステップとを含む。
【００１６】
本発明の一態様の歪曲収差補正処理プログラムは、上記歪曲収差補正処理方法をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、交換レンズとデジタルカメラ本体とからなるデジタルカメラシステムにおいて、取得された画像データに対して適切かつ高精度な歪曲収差補正処理等を施すことができ、よって常に歪みの少ない画像を取得し記録することができるデジタルカメラシステムと、これに含まれるデジタルカメラ及び交換レンズと、当該デジタルカメラシステムにおいて行われる歪曲収差補正処理方法及びこれを実現する歪曲収差補正処理プログラムを提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のデジタルカメラシステムの構成を示すブロック構成図
【図２】図１のデジタルカメラシステムの全体処理シーケンスを示すフローチャート
【図３】図２のステップＳ１１の画像処理のサブルーチンを示すフローチャート
【図４】図１のデジタルカメラシステムにおいてレンズデータ記憶部に予め記憶されるレンズデータの具体的な例を示す一覧表
【図５】図１のデジタルカメラシステムにおいて撮像素子の有効画像領域と交換レンズのイメージサークル及び像高の関係を示す模式図
【図６】図４の一覧表における歪曲収差係数セットの例示
【図７】図４の一覧表における倍率色収差係数セットの例示
【図８】図１のデジタルカメラシステムにおいて電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定値に対応させた出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）及び対角理想像高データを示すデータリスト
【図９】図１のデジタルカメラシステムにおいて電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定値から、出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）及び対角理想像高データを算出する際の概念の一例を具体的に示す図
【図１０】図１のデジタルカメラシステムにおいて電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定値から、出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）及び対角理想像高データを算出する際の概念の別の一例を具体的に示す図
【図１１】本発明の一実施形態のデジタルカメラシステムの撮像動作処理の変形例を示すフローチャート
【図１２】図１のデジタルカメラシステムにおいて魚眼レンズである場合に、レンズデータ記憶部に予め記憶されるレンズデータの例を示す一覧表
【図１３】図１のデジタルカメラシステムにおいて魚眼レンズの場合の電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定値に対応する対角理想像高データのデータリスト
【図１４】図１のデジタルカメラにおいて図２のメインシーケンスのステップＳ１の初期化処理のサブルーチンを示すフローチャート
【図１５】図１４の初期化処理中のステップＳ４３の「電子ズーム倍率設定できる範囲算出処理」のサブルーチンを示すフローチャート
【図１６】図１のデジタルカメラシステムにおいて魚眼レンズの場合に設定できるような電子ズーム倍率と換算焦点距離とを対比した一覧表の例示
【図１７】図１のデジタルカメラシステムにおいて電子ズーム倍率の設定をできるようにするユーザーインターフェースの一例を概念的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識できるような程度の大きさで示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を各構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これら各図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率，各構成要素の相対的な位置関係等に関し、図示の形態のみに限定されるものではない。
【００２０】
なお、本発明の一実施形態は、例えば光学レンズにより形成される光学像を固体撮像素子を用いて光電変換し、これによって得られる画像信号を静止画像又は動画像を表わすデジタル画像データに変換し、こうして生成されたデジタルデータを記憶媒体に記録し、また記憶媒体に記録されたデジタル画像データに基づいて静止画像又は動画像を表示装置に再生表示し得るように構成されるデジタルカメラ本体と、このデジタルカメラ本体に対し着脱自在に構成される交換レンズ鏡筒とからなるデジタルカメラシステムを例示するものである。
【００２１】
まず、本発明の一実施形態のデジタルカメラシステムの概略構成について、図１を用いて以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態のデジタルカメラシステムの構成を示すブロック構成図である。
【００２２】
本実施形態のデジタルカメラシステム１は、カメラ本体２と、交換レンズ３等によって主に構成されている。本実施形態において交換レンズ３は、カメラ本体２に対し着脱自在に構成されている。
【００２３】
カメラ本体２は、本体制御部１０と、固体撮像素子１１と、撮像素子インターフェース（ＩＦ）部１２と、シャッター機構１３と、シャッタ駆動機構１４と、ロム（ＲＯＭ）１５と、表示素子駆動部１６と、表示素子１７と、操作部１８と、ラム（ＲＡＭ）１９と、記憶メディア２０等を具備して構成される。
【００２４】
なお、カメラ本体２に含まれる構成要素としては上述したもの以外にも各種の構成部材が含まれるが、上記以外の構成部材については、本発明の主旨に直接関連しない部分であるので、それらの図示及び説明については省略する。なお、図示及び説明を省略した構成部材は、従来の一般的な構成のデジタルカメラシステムにおいて実用化されているものと同様のものを具備するものとする。
【００２５】
本体制御部１０は、本デジタルカメラシステム１の全体の動作を統括的に制御する制御部である。本体制御部１０は、上記交換レンズ３を含む本デジタルカメラシステム１の各構成ユニットを制御するための各種の制御信号を処理する制御部として機能すると共に、固体撮像素子１１によって取得された画像信号（第１画像データ）を受けて所定の信号処理等を行う信号処理部としても機能する回路部である。上記本体制御部１０の詳細構成は後述する。
【００２６】
固体撮像素子１１（以下、単に撮像素子１１と表記する）は、上記交換レンズ３に含まれる撮像光学系４１（後述）により結像された光学像を受光して順次光電変換して被写体像を含む画像信号を第１画像データ（例えば静止画像又は動画像を表わすデジタル画像データ）として出力する光電変換素子である。撮像素子１１としては、例えばＣＣＤ（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice；電荷結合素子）イメージセンサーやＣＭＯＳ（Ｃomplementary Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor；相補性金属酸化膜半導体）型イメージセンサー等が適用される。
【００２７】
撮像素子インターフェース（ＩＦ）部１２は、上記本体制御部１０の制御下で上記撮像素子１１を駆動制御すると共に、当該撮像素子１１から出力される第１画像データを上記本体制御部１０の画像処理部２５（後述）へと受け渡す回路部である。
【００２８】
シャッター機構１３は、撮像素子１１の撮像面の前面側に設けられ、上記交換レンズ３の撮像光学系４１（後述）を透過して撮像素子１１の撮像面へと入射する被写体側からの光束の露光量を調整するための機構部である。
【００２９】
シャッタ駆動機構１４は、上記本体制御部１０の制御下で上記シャッター機構１３を駆動制御する機構部である。
【００３０】
ロム（ＲＯＭ；Read Only Memory（リードオンリーメモリ））１５は、読み出し専用の半導体メモリである。このＲＯＭ１５には、当該デジタルカメラシステム１が動作するのに必要とするプログラムコード１５ａや制御パラメータ１５ｂ等が予め記憶されており、これらのプログラムやデータは、必要に応じて本体制御部１０によって読み出される。
【００３１】
表示素子１７は、上記撮像素子１１によって取得され、上記本体制御部１０の画像処理部２５（後述）によって処理済みの第２画像データ、若しくは記憶メディア２０（後述）に記憶済みのデジタル画像データ等に基づいて静止画像又は動画像を再生表示したり、当該カメラ本体２の設定のためのメニュー表示を行うための表示用の構成ユニットである。この表示素子１７としては、例えば液晶表示（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）装置や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ；Organic Electro-Luminescence：ＯＥＬ）表示装置等が適用される。なお、表示素子１７の具体的な形態としては、カメラ本体２の背面側において表示面を外面に向けて配設される表示パネル等によって構成される形態のモニタ形式のもののほか、接眼レンズを介して覗き込むビューファインダー形態のいわゆる電子ビューファインダー等があり、このうちのいずれか一方を具備していればよいが、両方を具備していてもよい。
【００３２】
表示素子駆動部１６は、上記本体制御部１０の制御下で上記表示素子１７を駆動して表示制御を行う回路部である。
【００３３】
操作部１８は、使用者（ユーザ）が操作することにより、各種の指示信号を発生させるための複数のスイッチ類にそれぞれ連動する複数の操作部材である。操作部１８としては、例えば電源オンオフボタン，レリーズボタン，再生ボタン，メニューボタン，動作モード切換ダイヤル等がある。
【００３４】
ラム（ＲＡＭ；Random Access Memory（ランダムアクセスメモリ）１９は、読み書きできるような半導体メモリである。ＲＡＭ１９の内部領域には、例えばワークエリア１９ａと、画像エリア１９ｂ等を有している。このうちワークエリア１９ａは、例えばプログラムや処理対象のデータを一時的に記憶するメモリ領域である。また、画像エリア１９ｂは、第１，第２画像データ等を一時的に記憶するメモリ領域である。
【００３５】
記憶メディア２０は、上記撮像素子１１によって取得され、上記本体制御部１０の画像処理部２５（後述）によって処理済みの第２画像データに基づく画像ファイル２０ａ等を記録するための記録用媒体である。記憶メディア２０としては、例えばカメラ本体２の内部に固設される内蔵型の半導体メモリや、当該カメラ本体２に対して着脱自在に構成されるカード形状の半導体メモリ等が適用される。
【００３６】
本体マウント接点３１は、カメラ本体２に対して交換レンズ３を所定の形態で装着したときに、交換レンズ３側のレンズマウント接点４８に接続されることによって、カメラ本体２と交換レンズ３との間の各種の制御信号の伝達を確保するための構成部である。そのために、本体マウント接点３１は、カメラ本体２側の本体制御部１０との間で電気的に接続されている。
【００３７】
上記本体制御部１０は、ＣＰＵ２１と、ＡＦ制御部２２と、ＡＥ制御部２３と、動き検出部２４と、画像処理部２５（レンズ収差補正部２６，ノイズ低減処理部２７，画像拡縮部２８等を含む）と、通信制御部２９と、メモリ制御部３０等を具備して構成されている。
【００３８】
上記本体制御部１０において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１は、当該本体制御部１０の中心的演算回路であり、ＲＯＭ１５に予め記憶されているプログラムを読み込んで実行することにより各種の制御を行う制御回路部である。
【００３９】
ＡＦ制御部２２は、撮像素子ＩＦ部１２と、交換レンズ３側のレンズ駆動機構４２等を制御してオートフォーカス動作の制御を行う制御回路部である。
【００４０】
ＡＥ制御部２３は、撮像素子ＩＦ部１２と、シャッタ駆動機構１４と、交換レンズ３側の絞り駆動機構４４等を制御して自動露出動作の制御を行う制御回路部である。
【００４１】
なお、上記ＡＦ制御部２２，上記ＡＥ制御部２３等による具体的な制御については、本発明に直接関連しない部分であるので、その詳細説明は省略し、従来のデジタルカメラシステムに適用されているものと略同様のものが適用されているものとする。
【００４２】
動き検出部２４は、カメラ本体２の姿勢変化を検出するための検出素子、例えばジャイロセンサ等を備えた回路部である。この動き検出部２４による検出結果は、不図示のブレ補正機構の制御等に利用される。
【００４３】
画像処理部２５は、上記撮像素子１１によって取得された画像信号（第１画像データ）が入力され、これに基づいて少なくとも歪曲収差補正処理を含む一連の信号処理を適宜行って処理済みの第２画像データを出力する回路部である。この画像処理部２５には、例えばレンズ収差補正部２６，ノイズ低減処理部２７，画像拡縮部２８等が含まれる。
【００４４】
このうちレンズ収差補正部２６は、上記交換レンズ３側のレンズ制御部４５のレンズデータ記憶部４６に予め記憶されているレンズ特性データを利用して、レンズ収差についての補正処理を行うための補正回路部である。
【００４５】
換言すると、レンズ収差補正部２６は、画像処理部２５から出力される第２画像データの像高情報と、交換レンズ３のレンズデータ記憶部４６から読み出された歪曲収差特性情報に対応できるような像高範囲の情報とを比較して、第２画像データの像高が像高範囲内であれば当該像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出する補正係数算出部である。そして、画像処理部２５は、レンズ収差補正部２６（補正係数算出部）により算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行う。なお、このレンズ収差補正部２６において行われる各種の処理内容の詳細については後述する。
【００４６】
ノイズ低減処理部２７は、上記撮像素子１１によって取得された画像信号（第１画像データ）等を対象としてノイズ低減処理を行うための回路部である。
【００４７】
画像拡縮部２８は、上記撮像素子１１によって取得された画像信号（第１画像データ）に対して使用者（ユーザ）の指示に基づく拡縮処理、即ちいわゆる電子ズーム処理を行うための信号処理回路部である。
【００４８】
通信制御部２９は、上記カメラ本体２と上記交換レンズ３との間において、各種の制御信号や各種のデータ信号等の伝達のための通信を制御する回路部である。上記カメラ本体２と上記交換レンズ３との間の通信経路は、本体マウント接点３１とレンズマウント接点４８とを介して本体制御部１０とレンズ制御部４５とが電気的に接続されることにより確立される。これにより、上記通信制御部２９と、本体マウント接点３１及びレンズマウント接点４８とによって、本デジタルカメラシステム１における通信部が構成されている。この通信部は、例えばレンズデータ記憶部４６（レンズ特性データ記憶部）から読み出された歪曲収差特性情報と像高範囲の情報とを交換レンズ３からカメラ本体２へと伝達するための通信に寄与する構成部である。
【００４９】
メモリ制御部３０は、上記ＲＯＭ１５，上記ＲＡＭ１９，上記記憶メディア２０等の記憶部、即ちメモリ領域を制御する回路部である。
【００５０】
一方、交換レンズ３は、カメラ本体２に対して着脱自在に構成される構成ユニットである。この交換レンズ３は、撮像光学系４１と、レンズ駆動機構４２と、絞り機構４３と、絞り駆動機構４４と、レンズ制御部４５と、レンズデータ記憶部４６と、ズーム位置検出部４７と、レンズマウント接点４８と、操作部材としてのズーム環３ａ等を具備して構成されている。
【００５１】
上記ズーム環３ａは、上記交換レンズ３の外周面上に回動自在に設けられ、ズーミング操作を行う際のズーミング指示信号を発生させるための操作部材である。この場合において、ズーム環３ａは、例えば交換レンズ３内の撮像光学系のうちズーミングに寄与するズーム光学系（不図示）を光軸Ｏに沿う方向に機械的に進退移動させるための操作部材として機能する。また、ズーム環３ａは、電子ズーム処理を行うための指示信号を発生させるための操作部材としても機能する。
【００５２】
撮像光学系４１は、被写体からの光束を透過させて光学像を、上記撮像素子１１の受光面上に結像させる構成ユニットである。この撮像光学系４１は、詳細構成は図示しないが、例えば複数の光学レンズと、これら複数の光学レンズをそれぞれ保持する保持部材等を有して構成されている。
【００５３】
レンズ駆動機構４２は、上記撮像光学系４１を構成する上記複数の光学レンズにそれぞれ対応する複数の保持部材のうちの所定の部材を光軸Ｏに沿う方向に進退移動させるための機構部である。そのために、レンズ駆動機構４２は、駆動モータ，駆動カム機構等によって構成される（詳細説明は省略する）。当該レンズ駆動機構４２は、交換レンズ３がカメラ本体２に装着されたときに、上記本体制御部１０の制御下で制御されるレンズ制御部４５によって駆動制御される。
【００５４】
絞り機構４３は、上記撮像光学系４１を透過する光束の光量を調整するための構成ユニットである。
【００５５】
絞り駆動機構４４は、上記絞り機構４３を駆動するための機構部である。絞り駆動機構部４４は、交換レンズ３がカメラ本体２に装着されたときに、上記本体制御部１０の制御下で制御されるレンズ制御部４５によって駆動制御される。
【００５６】
レンズ制御部４５は、上記本体制御部１０の制御下で当該交換レンズ３側の全体的な制御を行う制御回路である。このレンズ制御部４５は、内部にレンズデータ記憶部４６等を含んで構成されている。
【００５７】
上記レンズデータ記憶部４６は、当該交換レンズ３に固有のレンズデータ、例えば歪曲収差係数，倍率色収差係数等のレンズ特性データのほか、レンズ種別情報等を含む各種のレンズデータ等を予め記憶しておくためのメモリ部でありレンズ特性データ記憶部である。
【００５８】
ここで、上記レンズデータ記憶部４６に記憶されるレンズデータとしては、例えば歪曲収差係数や倍率色収差係数などがある。本実施形態においては、画像切り出し処理を行うことを考慮して、複数の像高位置に各対応する複数のレンズ収差係数セットのレンズデータを予め記憶するようにしている。図４は、上記レンズデータ記憶部４６に予め記憶されるレンズデータの具体的な例を示す一覧表である。上記レンズデータのさらなる詳細説明は後述する。
【００５９】
ズーム位置検出部４７は、ズーム環３ａの位置を検出することによって、現在のズーム位置（ズーミング状態）を検出する構成部である。また、ズーム環３ａの操作量を検出することによって、電子ズーム時の設定を検出する機能も有する。
【００６０】
レンズマウント接点４８は、上述したように、当該交換レンズ３がカメラ本体２に装着された時に、カメラ本体２側の本体マウント接点３１と接続されることによって、カメラ本体２と交換レンズ３との間の各種の制御信号の伝達を確保するための構成部である。そのために、レンズマウント接点４８は、交換レンズ３側のレンズ制御部４５との間で電気的に接続されている。
【００６１】
このように構成された本実施形態のデジタルカメラシステム１の作用を図２，図３を用いて以下に簡単に説明する。図２は、本実施形態のデジタルカメラシステムの全体処理シーケンスを示すフローチャートである。図３は、図２の処理シーケンスのうちステップＳ１１の画像処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００６２】
まず、本実施形態のデジタルカメラシステム１において、カメラ本体２の所定の位置に対して、交換レンズ３が所定の形態で装着されているものとする。そして、この状態において、カメラ本体２の操作部１８に含まれる電源ボタン（不図示）が使用者（ユーザ）によってオン操作されると、図２の処理シーケンスが開始する。
【００６３】
図２の処理シーケンスが開始すると、同図２のステップＳ１において、本体制御部１０は、所定の初期化処理を実行する。この初期化処理としては、例えばカメラ本体２に装着されている交換レンズ３に関するレンズデータ等をレンズデータ記憶部４６から取得する処理等が含まれる。なお、当該初期化処理については、従来のデジタルカメラシステムにおいて行われている処理と略同様であるものとして、その詳細説明は省略する。
【００６４】
続いて、ステップＳ２において、本体制御部１０は、操作部１８からの指示信号を監視して、再生ボタンが押されたか否かの確認を行う。ここで、再生ボタンが押されたこと（再生オン信号）が確認された場合には、ステップＳ７の処理に進み、再生動作モードに対応するサブシーケンスである再生・編集処理シーケンスに移行する。その後、ステップＳ７の再生・編集処理シーケンスを終了すると、本シーケンスに戻り（リターン）、ステップＳ３の処理に進む。なお、上記ステップＳ７の再生・編集処理シーケンスについては、本発明に直接関連しない部分であるので、その詳細説明は省略する。
【００６５】
一方、上述のステップＳ２の処理にて、本体制御部１０により再生ボタンが押されていないと判断された場合には、ステップＳ３の処理に進む。
【００６６】
ステップＳ３において、本体制御部１０は、操作部１８からの指示信号を監視して、メニューボタンが押されたか否かの確認を行う。ここで、メニューボタンが押されたこと（メニューオン信号）が確認された場合には、ステップＳ８の処理に進み、カメラの各種設定を行うためのサブシーケンスであるカメラ設定処理シーケンスに移行する。その後、ステップＳ８のカメラ設定処理シーケンスを終了すると、図２の処理シーケンスに戻り（リターン）、同図２のステップＳ４の処理に進む。
【００６７】
なお、上記カメラ設定処理にて行い得る設定項目の中には、例えば電子ズーム倍率の設定やアスペクト比の設定等、撮像動作により取得した画像の画角に関する設定が含まれる。一般に、デジタルカメラシステム１において取得される画像の画角は、装着された交換レンズ３の光学的な焦点距離値と、撮像素子１１の撮像面のサイズ及びアスペクト比に応じて決定されるものである。
【００６８】
上記電子ズーム倍率設定は、装着された交換レンズ３の光学的な焦点距離に対する倍率を設定する項目である。この設定は電子ズーム動作処理において有効となる。ここで、電子ズーム動作処理は、撮像動作によって取得され得る画像データ、即ち撮像素子１１によって取得される最大サイズの第１画像データに対し、設定された電子ズーム倍率に応じた画像切り出し処理を行うと共に、切り出された領域の画像を拡大処理することによって画像解像度を維持する等の処理（画像拡縮処理）を行う。上記電子ズーム倍率の設定値としては、例えば、ｘ１．０，ｘ１．５，ｘ２．０，ｘ３．０，ｘ４．０……などとなる。
【００６９】
一方、上述のステップＳ３の処理にて、本体制御部１０によりメニューボタンが押されていないと判断された場合には、ステップＳ４の処理に進む。
【００７０】
続いて、ステップＳ４において、本体制御部１０は、操作部１８からの指示信号を監視して、レリーズボタンが押されることによりレリーズ信号がオフ状態からファースト（１ｓｔ．）レリーズオン信号に遷移したか否かの確認を行う。ここで、レリーズ信号がオフ状態からファースト（１ｓｔ．）レリーズオン信号に遷移したことが確認された場合には、ステップＳ５の処理に進む。
【００７１】
なお、この場合において、レリーズボタンは、二段スイッチに対応する操作部材としている。そして、ファーストレリーズオン信号は、レリーズボタンの第１段目の押圧操作によって発生する指示信号である。
【００７２】
続いて、ステップＳ５において、本体制御部１０は、撮像素子１１から出力される第１画像データに基づいて、所定のＡＥ処理及びＡＦ処理を実行する（サブシーケンス）。その後、ステップＳ５のＡＥ処理及びＡＦ処理を終了すると、図２の処理シーケンスに戻り（リターン）、同図２のステップＳ６の処理に進む。なお、上記ステップＳ５のＡＥ処理及びＡＦ処理についても、本発明に直接関連しない部分であるので、その詳細説明は省略する。
【００７３】
一方、上述のステップＳ４の処理にて、本体制御部１０によりレリーズ信号のオフ状態からファーストレリーズオン信号への遷移が確認されなかった場合、ステップＳ９の処理に進む。なお、このステップＳ４の処理においてステップＳ９へと移行する条件としては、上記レリーズオフからファーストレリーズオンへの遷移が確認されない場合であるから、既にファーストレリーズオン信号が発生しており、かつ当該オン信号が維持されている場合も含まれる。
【００７４】
ステップＳ９において、本体制御部１０は、操作部１８からの指示信号を監視して、セカンド（２ｎｄ．）レリーズオン信号の確認を行う。ここで、セカンド（２ｎｄ．）レリーズオン信号が確認された場合には、ステップＳ１０の処理に進む。
【００７５】
ステップＳ１０において、本体制御部１０は、通常の撮像動作処理を実行する。その後、ステップＳ１１の処理に進む。なお、ここで実行される撮像動作処理は、従来のデジタルカメラシステムにて行われる処理と同様の処理である。したがって、上記撮像動作処理の詳細説明は省略する。
【００７６】
次に、ステップＳ１１において、本体制御部１０は、上述のステップＳ１０の処理にて取得した第１画像データに対する所定の画像処理を実行する。ここで行われる画像処理の詳細な処理シーケンスは図３によって後述する。その後、ステップＳ１２の処理に進む。
【００７７】
続いて、ステップＳ１２において、本体制御部１０は、上述のステップＳ１１の処理において所定の各種画像処理（ホワイトバランス，色温度変換処理等）を施して得られた第１画像データについて、記憶メディア２０への記録処理（静止画像記録処理）を実行する。その後、ステップＳ６の処理に進む。なお、ここで実行される静止画像記録処理は、従来のデジタルカメラシステムにて行われる処理と同様の処理である。したがって、上記静止画像記録処理の詳細説明は省略する。
【００７８】
一方、上述のステップＳ９の処理にて、本体制御部１０によりセカンドレリーズオン信号が確認されなかった場合には、ステップＳ１３の処理に進む。
【００７９】
ステップＳ１３において、本体制御部１０は、撮像素子ＩＦ部１２を介して撮像素子１１を駆動制御して電子シャッター撮像動作を実行する。その後、ステップＳ１４の処理に進む。
【００８０】
次に、ステップＳ１４において、本体制御部１０は、取得した撮像素子１１からの第１画像データを受けて、基本的な画像処理（基本画像処理）を順次実行する。その後、ステップＳ１５の処理に進む。
【００８１】
続いて、ステップＳ１４において、本体制御部１０は、表示素子駆動部１６を介して表示素子１７を駆動制御して、上記基本画像処理済みの第１画像データを順次受けて、連続的に表示するライブビュー表示処理を実行する。その後、ステップＳ６の処理に進む。
【００８２】
なお、上述のステップＳ１３，ステップＳ１４，ステップＳ１５の各処理は、従来の一般的なデジタルカメラシステムにおいていわゆるライブビュー表示を行う際に実行される通常の処理である。したがって、その詳細説明は省略する。
【００８３】
そして、上述のステップＳ５の処理，ステップＳ１２の処理，ステップＳ１５の処理の各処理の後、ステップＳ６の処理に進むと、このステップＳ６において、本体制御部１０は、操作部１８からの指示信号を監視して、電源ボタンが押されて、オン状態からオフ状態へと遷移したか否かの確認を行う。ここで、電源ボタンが押されて電源オフ状態とされたこと（電源オフ信号）が確認された場合には、電源オフ処理を実行すると共に、当該処理シーケンスによる一連の処理を終了する（エンド）。なお、上記電源オフ処理についても、本発明に直接関連しない部分であるので、その詳細説明は省略する。
【００８４】
一方、上記ステップＳ６の処理にて、電源オフ信号が確認されなかった場合には、上述のステップＳ２の処理に戻る。
【００８５】
本実施形態のデジタルカメラシステム１におけるメインシーケンスは以上の通りである。次に、本実施形態のデジタルカメラシステム１の交換レンズ３における上記レンズデータ記憶部４６に予め記憶されるレンズデータについて、以下に説明する。
【００８６】
レンズデータ記憶部４６に予め記憶されるレンズデータとしては、上述したように、例えば歪曲収差係数や倍率色収差係数などである（図４参照）。ここで、図５は、撮像素子の有効画像領域と交換レンズのイメージサークル及び像高の関係を示す模式図である。
【００８７】
従来のデジタルカメラシステムにおける交換レンズのレンズデータ記憶部に予め記憶されるレンズデータは、撮像素子の有効画像領域（図５参照）の全領域に対応するデータであるのが普通である。この場合において、上記レンズデータは、対応する交換レンズのイメージサークルの範囲内に収まる略矩形状の有効画像領域に対応そ、その画像領域の対角像高（即ち上限実像高）が１００％となるデータである。従来のデジタルカメラシステムにおいては、これ（像高１００％）以外のレンズデータを保持させるような例はなかった。
【００８８】
本実施形態におけるデジタルカメラシステム１の交換レンズ３が保持するレンズデータは、上記従来の通常のデータ、即ち上限実像高１００％に対応するレンズ収差データセットであって、具体的には図４に示すように、「歪曲収差係数セット０」及び「倍率色収差係数セット０」の２つのデータセットを有する。さらに、これに加えて、交換レンズ３が保持するレンズデータとしては、当該交換レンズ３のイメージサークルより狭い像高範囲で対応できるような歪曲収差特性情報を像高範囲の情報と関連付けた複数のレンズ特性データ、即ち上限実像高（％）が異なる狭画角用のデータセットを複数持たせるようにしている。
【００８９】
具体的には例えば、上限実像高６０％に対応するレンズ収差データセット（「歪曲収差係数セット１」及び「倍率色収差係数セット１」）と、上限実像高４０％に対応するレンズ収差データセット（「歪曲収差係数セット２」及び「倍率色収差係数セット２」）とを保持している。
【００９０】
ここで、上記各上限実像高に対応する「収差係数セット」は、撮像素子１１の受光面の略中心部と有効画像領域の対角とを結ぶ仮想対角直線を考えたとき、その仮想対角直線がイメージサークルの外周縁と略交差する領域の近傍を像高１００％とするときのレンズ収差係数データのセットをいう。そして、上記像高（％）は、上記仮想対角直線長に応じて設定される。
【００９１】
上記レンズデータにおける各「収差係数セット」の内訳の例を、図６，図７に示す。図６は歪曲収差係数セットの例示である。図７は倍率色収差係数セットの例示である。図６において、ａｎ，ｂｎ，ｃｎ（ｎは整数）は、各フォーカス位置及び各ズーム位置に対応する収差係数である。同様に、図７において、ｄｎ，ｅｎ，ｆｎ，ｇｎ，ｈｎ，ｉｎ（ｎは整数）は、各フォーカス位置及び各ズーム位置に対応する収差係数である。
【００９２】
一般に、歪曲収差式は、理想像高（無収差）をＹとし、実像高（収差あり）をＹ′としたとき、以下の（１）式で表される。なお、（１）式において、「＾」は累乗を表す。
【００９３】
Ｙ−Ｙ′＝ａＹ＾3＋ｂＹ＾5＋ｃＹ＾7  ……  （１）
また、倍率色収差式は、Ｇ成分の像高をＹＧとし、Ｒ成分の像高をＹＲとし、Ｂ成分の像高をＹＢとしたとき、ＹＲ，ＹＢは、以下の（２）式及び（３）式で表すことができる。なお、この（２）式，（３）式においても、「＾」は累乗を表す。
【００９４】
ＹＲ＝ｄＹＧ＋ｅＹＧ＾3＋ｆＹＧ＾5  ……  （２）
ＹＢ＝ｇＹＧ＋ｈＹＧ＾3＋ｉＹＧ＾5  ……  （３）
次に、本実施形態のデジタルカメラシステム１におけるメインシーケンス（図２）のステップＳ１１の処理である画像処理シーケンス（サブルーチン）の詳細を、図３のフローチャートを用いて以下に説明する。
【００９５】
上述の図２のメインシーケンスにおいてステップＳ１１の処理に進むと、図３の画像処理シーケンスに移行する。
【００９６】
すると、まず、図３のステップＳ２１において、本体制御部１０は、交換レンズ３のレンズ制御部４５を介してズーム位置検出部４７からの出力及びレンズ駆動機構４２からの出力等を受けて、撮像光学系４１に含まれるズーム光学系のズーム位置（以下、光学ズーム位置という）やフォーカス光学系のフォーカス位置等の情報を取得する。これにより、現在（即ちセカンドレリーズ操作が実行された時点）の撮像光学系４１の光学ズーム位置及びフォーカス位置の設定状態が確認される。
【００９７】
続いて、ステップＳ２２において、本体制御部１０は、図２のステップＳ８のカメラ設定処理にて既に設定済みで現在設定されている電子ズーム設定値及びアスペクト設定値から、対応する出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）及び同出力画像領域の対角理想像高を算出する処理を行う。この場合においては、交換レンズ３のレンズデータ記憶部４６には、例えば、図８に示すようなデータリストを予め格納しておいてもよい。図８は、電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定値に対応させた出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）及び対角理想像高データを示すデータリストである。なお、出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）は、撮像素子１１の有効画像領域の画素数に依存するものである。したがって、図８においては出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）の具体的な数値は示していない（「…」とのみ表記している）が、実際には、例えば画素開始位置情報としては、出力画像領域のＸＹ座標形態等によって表示される。また、画素数情報としては、総画素数の数値形式であったり、縦方向及び横方向のピクセル数で表示される。
【００９８】
図９，図１０は、電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定値から、出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）及び対角理想像高データを算出する際の概念を具体的に示す図である。
【００９９】
図９は、電子ズーム倍率をｘ２．０に設定し、アスペクト比を４：３に設定した場合（図８の［※１］参照）において、出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）及び対角理想像高データを算出する場合の例示である。この設定の場合、図８，図９に示すように、有効画像領域（対角理想像高１００％）に対し、出力画像領域の対角理想像高は５０％となる。また、出力画像領域の情報、即ち画素開始位置と画素数等の情報は、図８を参照して取得することができる（具体的数値は省略）。
【０１００】
図１０は、電子ズーム倍率をｘ１．０に設定し、アスペクト比を１６：９に設定した場合（図８の［※２］参照）の例示である。この設定の場合には、図８，図９に示すように、有効画像領域（対角理想像高１００％）に対し、出力画像領域の対角理想像高は９１％となる。また、出力画像領域の情報、即ち画素開始位置と画素数等の情報は、図８を参照して取得することができる（具体的数値は省略）。
【０１０１】
このようにして、出力画像領域の情報及び対角理想像高等のデータが算出された後、図３のステップＳ２３の処理に進む。
【０１０２】
ステップＳ２３において、本体制御部１０は、交換レンズ３のレンズデータ記憶部４６から狭画角用歪曲収差係数及び色倍率収差係数のレンズデータ及び上限実像高のデータを取得する（上限実像高の小さい順に取得する）。
【０１０３】
続いて、ステップＳ２４において、本体制御部１０は、上述のステップＳ２３の処理にて取得した上限実像高のデータを歪曲収差係数を用いて理想像高基準の上限像高値に変換する演算を行う。この変換のための演算式は次の（４）式に示す。なお、（４）式において、「＾」は累乗を表す。
【０１０４】
Ｙ′＝Ｙ−ａＹ＾3−ｂＹ＾5−ｃＹ＾7  ……  （４）
Ｙ′：実像高（収差あり）
Ｙ  ：理想像高（無収差）
ａ，ｂ，ｃ：収差係数
次に、ステップＳ２５において、本体制御部１０は、上限像高値と対角像高値との比較を行う。ここで、上限像高値は、上述のステップＳ２３の処理にて読み込んだレンズデータの値である。また、対角像高値は、上述のステップＳ２４の処理にて算出された値でる。この場合において、上限像高値＞対角像高値である場合には、ステップＳ２６の処理に進む。
【０１０５】
つまり、上限実像高に関しては、レンズデータ記憶部４６に予め格納してあるレンズデータによる歪曲収差式で表される収差と、実際の光学的な収差との誤差が許容範囲に収まっているか否かを比較して判断を行って設定する。
【０１０６】
また、これとは別に、例えばレンズデータ記憶部４６に予め格納してあるレンズデータによる歪曲収差の歪み度合いが、カメラ本体２のレンズ収差補正部２６等における内部処理にて補正処理ができる範囲であるか否か、即ち補正できるピクセル範囲を超えていないか否かによって判断し、上限像高値を設定するようにしてもよい。
【０１０７】
いずれにしても、全画角では歪みの度合いが大きくて、歪みが若干残ってしまうことにより高精度な補正ができなかったものでも、上限像高を設定することによって、高精度な補正ができる収差係数を設定することができるようになる。
【０１０８】
続いて、ステップＳ２６において、本体制御部１０は、レンズ収差補正部２６にて、最後に取得した（ステップＳ２３参照）歪曲収差係数及び色倍率収差係数を用いて出力画像領域における歪曲収差補正係数及び倍率色収差補正係数を算出する。
【０１０９】
次に、ステップＳ２７において、本体制御部１０は、出力画像領域に対応する画素を切り出して、所定の画像処理を実行する。その後、一連の処理シーケンスを終了し、元の処理（図２のメインシーケンス）へ戻る。
【０１１０】
一方、ステップＳ２８において、本体制御部１０は、レンズデータ記憶部４６から（全画角用データ以外の）全てのレンズデータを取得したか否かの確認を行う。ここで、全取得済みであることが確認された場合には、ステップＳ２９の処理に進む。また、全取得済みではない場合には、上述のステップＳ２３の処理に戻り、以降の処理を繰り返す。
【０１１１】
ステップＳ２９において、本体制御部１０は、全画角用の歪曲収差係数及び倍率色収差係数のデータを取得する。その後、ステップＳ２６の処理に進む。
【０１１２】
以上説明したように上記一実施形態によれば、交換レンズ３側のレンズデータ記憶部４６に狭画角用のレンズデータ（歪曲収差係数，倍率色収差係数等）と、これらのレンズデータを適用できるようにする像高範囲情報等を予め用意し、カメラ本体２は、交換レンズ３との間で通信を行って、上記レンズデータ記憶部４６から予め記憶させてあるレンズデータや像高範囲情報等を読み込み、この読み込んだデータと、実際に撮像素子１１によって取得した第１画像データの像高値とを比較して、読み込んだデータが適用できる場合、即ち実像高が上限像高の範囲内であれば、読み込んだレンズデータを用いて収差補正処理を行った後、収差補正済みの第２画像データを記録する。
【０１１３】
このような構成とすることによって、例えば魚眼レンズ等のように歪曲収差等が極端な交換レンズ３を用いて電子ズーム機能を用いた撮像動作を行う場合には、画角が制限されることになるので、狭画角になるほど高精度な収差補正を行うことができる。
【０１１４】
なお、上述の一実施形態においては、撮像動作処理（図２のステップＳ１０の処理）の際に撮像素子１１は、有効画像領域の全画像データを取得し、続く画像処理（図２のステップＳ１１の処理）のシーケンスにおける最終段階（図３のステップＳ２７の処理）において、有効画像領域の全画像データから出力画像領域の画像データの切り出し処理を行うようにしている。しかしながら、この例に限られることはなく、例えば図１１に示す変形例のような処理シーケンスとしてもよい。
【０１１５】
図１１は、本発明の一実施形態のデジタルカメラシステムの撮像動作処理の変形例を示すフローチャートである。
【０１１６】
この変形例においては、撮像動作処理に移行すると、図１１のステップＳ３１において、本体制御部１０は、まず先に、カメラ設定処理（図２のステップＳ８の処理）にて現在設定されている電子ズーム設定値及びアスペクト設定値から、対応する出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）を算出する処理を行う。
【０１１７】
続いて、ステップＳ３２において、本体制御部１０は、撮像素子ＩＦ部１２を介して撮像素子１１を駆動制御し、所定の画像取得動作を実行する。この場合において、撮像素子ＩＦ部１２は、撮像素子１１の有効画像領域のうち、上述のステップＳ３１において算出された出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）を用いて、上記出力画像領域を含む所定の撮像領域を設定する。
【０１１８】
そして、ステップＳ３３において、本体制御部１０は、撮像動作を実行して撮像素子１１を駆動させ、設定された撮像領域のみの画素を対象とする撮像を行って、取得した画像データをＲＡＭ１９に一時記録する。以降の画像処理は、このＲＡＭ１９に一時記録された画像データに対して行われる。その他の作用は上記一実施形と同様である。
【０１１９】
このように、本実施形態の変形例によれば、予め設定された電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定によって規定される出力画像領域の画像データを対象として、あとの画像処理を行うことになる。この場合の画像データは、撮像素子の有効画像領域の全画像データに比べて小サイズであるので、画像処理等による制御回路の負荷を抑えることができると共に、より高速な処理ができるようになる。
【０１２０】
また、ライブビュー画像表示を行う際にも、当該変形例のように、設定された電子ズーム倍率やアスペクト比の設定に応じた出力画像領域の画像データのみを扱うようにすれば、処理の負荷を抑えることができることから、より高速なフレームレートによる表示を実現し得る等のメリットがある。
【０１２１】
また、例えば上述の一実施形態で示した処理（図３のステップＳ２７の処理を含む一連の処理シーケンス）は、静止画像の撮像モード時に用いる一方、動画像の撮像モード時には、図１１の変形例で示す処理を行うような使い分けをしてもよい。
【０１２２】
次に、本実施形態のデジタルカメラシステム１において、交換レンズ３として魚眼レンズを用いる場合の例を、別の変形例として以下に説明する。
【０１２３】
図１２は、交換レンズ３が魚眼レンズである場合に、レンズデータ記憶部４６に予め記憶されるレンズデータの例を示す一覧表である。図１２に示すように、魚眼レンズのレンズデータにおいては、上限像高１００％の場合、即ち全画角用の歪曲収差補正用データを無効とする。つまり、魚眼レンズの場合において、例えば、撮像素子１１の有効画像領域の全画像データを用いて画像を出力する場合には歪曲収差補正処理を行わない設定とする。そのために、図１２に示すように、魚眼レンズのレンズデータにおいては、上限実像高１００％場合の歪曲収差補正に関するデータは「補正無効データ」として登録されている。したがって、この場合には、魚眼レンズ特有の像の歪み等を残した画像が出力される。それ以外のレンズデータは、本実施形態に適用される通常の交換レンズ３のレンズデータ（図４参照）と同様である。
【０１２４】
図１３は、魚眼レンズの場合の電子ズーム倍率及びアスペクト比の設定値に対応する対角理想像高データのデータリストである（図８参照）。図１３に示すように、魚眼レンズの場合に設定し得る最小の電子ズーム倍率は、後述する「電子ズーム倍率設定できる範囲算出処理」（図１５参照）にて算出される「ｘ１．６」としている点において、通常の交換レンズの場合のデータリストとは異なる（図８参照）。なお、図１３においては、出力画像領域の情報（画素開始位置，画素数等）の図示を省略しているが、これらのデータは適宜設定される数値データである。
【０１２５】
図１４は、図２に示したメインシーケンスにおけるステップＳ１の初期化処理のサブルーチンを示すフローチャートである。また、図１５は図１４の初期化処理中におけるステップＳ４３の処理、即ち「電子ズーム倍率設定できる範囲算出処理」のサブルーチンを示すフローチャートである。
【０１２６】
当該デジタルカメラシステム１において、初期化処理が実行されると、まず、図１４のステップＳ４１において、本体制御部１０は、交換レンズ３のレンズ制御部４５との間で通信を行って、カメラ本体２に装着されている交換レンズ３のレンズデータ記憶部４６からレンズデータを取得する。
【０１２７】
続いて、ステップＳ４２において、本体制御部１０は、取得したレンズデータに基づいて現在装着されている交換レンズ３のレンズ種別が魚眼レンズであるか否かの確認を行なう。ここで、現在装着されている交換レンズ３のレンズ種別が魚眼レンズであることが確認された場合には、次のステップＳ４３の処理に進む。また、現在装着されている交換レンズ３のレンズ種別が魚眼レンズではないことが確認された場合には、ステップＳ４４の処理に進む。
【０１２８】
ステップＳ４４において、本体制御部１０は、電子ズーム倍率設定できる範囲をデフォルト設定とする。ここで、デフォルト設定とは、例えば電子ズーム倍率の設定値を、ｘ１．０から段階的に複数の数値設定を行い得るような設定である。図８に示す例では、ｘ１．０，ｘ１．５，ｘ２．０，ｘ３．０，ｘ４．０の５段階で設定し得る場合を例示している。ｂなお、電子ズーム倍率は、例えばｘ１．０から無段階に所定の倍率（例えばｘ４．０）までの間で、任意に設定し得るような構成でもよい。
【０１２９】
一方、上述のステップＳ４２の処理にて、魚眼レンズが装着されているものと判断されて、ステップＳ４３の処理に進むと、このステップＳ４３において、本体制御部１０は、「電子ズーム倍率設定できる範囲算出処理」に移行する。この「電子ズーム倍率設定できる範囲算出処理」のサブルーチンは、図１５に示す通りである。
【０１３０】
即ち、図１５のステップＳ５１において、本体制御部１０は、上述のステップＳ４１の処理にて読み込みＲＡＭ１９に一時的に記憶されているレンズデータ（魚眼レンズのレンズデータ）を参照し、狭画角用の歪曲収差係数及び上限実像高情報を取得する。この場合、上限実像高が一番大きいモノを取得する。図１２に示す例では、上限実像高６０％の場合の狭画角用のレンズデータである。
【０１３１】
次に、ステップＳ５２において、本体制御部１０は、取得した上限実像高値を、歪曲収差係数を用いて理想像高基準の上限像高値に変換する演算を行なう（上記（４）式参照）。
【０１３２】
続いて、ステップＳ５３において、本体制御部１０は、算出した上限実像高値を対角像高とする電子ズーム倍率を最小倍率として設定する。そして、設定した最小倍率よりも大きい倍率値については、デフォルト倍率値の中から上記最小倍率値より大きい倍率値を採用して設定する。図１３に示す例では、取得した上限実像高値６０％であり、これにより変換される理想像高基準の上限像高値は６２％となる。
【０１３３】
図８に示すように、電子ズーム倍率ｘ１．５のときの対角理想像高は６６％であるので、最小倍率としてｘ１．５は適用し得ない。上記上限像高値６２％の場合、電子ズーム倍率がｘ１．６となる。これを最小倍率に設定し、以降ｘ２．０、ｘ３．０，ｘ４．０を設定する。その後、当該処理シーケンスを終了して元の処理に戻る（リターン）。
【０１３４】
図１４に戻って、ステップＳ４５において、本体制御部１０は、各電子ズーム倍率における広角基準の焦点距離情報を算出する。一般に魚眼レンズの焦点距離情報と、通常の広角レンズの焦点距離情報とは、その表記方法が異なることによる。上述したように、魚眼レンズを用いて取得した画像データから、設定した電子ズーム倍率で所定の領域が切り出された場合の画像範囲が、通常の広角レンズで取得された場合のどの焦点距離の画角に対応するのか、といった情報があれば至便である。
【０１３５】
そこで、本実施形態においては、電子ズーム倍率にて得られる画像の画角（画像範囲）に相当する換算焦点距離を算出し、これを表示素子１７に表示させ得るように構成している。これにより、使用者（ユーザ）は、電子ズームの設定操作の際に、取得される画像範囲の状況を把握しやすくなる。
【０１３６】
ここで、一般的な等距離射影方式の魚眼レンズは、像高をＹ，レンズの焦点距離をｆ，レンズへの入射角度（半画角）をθとしたとき、Ｙ＝ｆ・θ となる。なお、通常のレンズは、Ｙ＝ｆ・tanθ となる。
【０１３７】
この場合において、換算焦点距離は、次のようにして求められる。即ち、撮像素子の対角長：Ｄ（ｍｍ）、魚眼レンズの焦点距離：Ｆ（ｍｍ）、ある電子ズーム倍率における対角像高：ｚ（％）としたとき、当該電子ズーム倍率における広角基準の焦点距離（換算焦点距離）Ｆ′（ｍｍ）は、
Ｆ′＝Ｄ／２・ｔａｎφ
となる。ここで、
φ＝ｚ・θ
θ＝Ｄ／２Ｆ
である。
【０１３８】
また、図１６は、設定できる電子ズーム倍率と換算焦点距離とを対比した一覧表の例示である。この場合において、電子ズーム倍率ｘ１．０の場合は、魚眼レンズ本来の焦点距離とするので換算焦点距離の対応はない。
【０１３９】
さらに、図１７は、電子ズーム倍率の設定ができるユーザーインターフェースの一例を概念的に示す図であって、本実施形態のデジタルカメラシステムのカメラ本体に設けられる表示素子の表示画面を示している。
【０１４０】
例えば、電子ズーム倍率を設定するための操作がなされたとき、表示素子１７の表示画面には、撮像素子１１によって連続的に取得されつつある画像を連続的に順次表示するライブビュー表示に重畳させて、電子ズーム倍率選択設定表示が、例えばプルダウン形式で表示される。この場合において、表示される電子ズーム倍率は、設定できる数値のみが表示される。使用者（ユーザ）は、カメラ本体２に設けられる所定の操作部材、若しくは、当該表示素子１７の表示画面上に設けられるタッチパネルに対する所定の操作を行って、所望する電子ズーム倍率を選択設定する。
【０１４１】
なお、電子ズーム倍率を設定するユーザーインターフェースは、この例示に限られることはなく、その他のさまざまな形態が考えられる。例えば、表示画面上にスライドバー表示を行って、使用者（ユーザ）はそのスライドバー上の設定バーをスライド操作する等の形態が考えられる。この形態の場合、段階的なズーム倍率以外に、シームレスなズーム倍率の設定にも対応し得る。
【０１４２】
図１４に戻って、ステップＳ４６において、本体制御部１０は、電子ズーム倍率設定できる情報を記憶する。その後、当該処理シーケンスを終了して元の処理に戻る（リターン）。
【０１４３】
以上説明したように、交換レンズ３として魚眼レンズをカメラ本体２に装着した場合には、その旨を自動的に確認し、電子ズーム操作を伴う撮像動作を行なう際には、電子ズーム倍率の設定できる範囲を自動的に設定することにより、補正しきれない範囲を除外して、常に適切な歪曲収差補正処理等を施すことができ、よって魚眼レンズを用いた場合でも歪みのない広角画像を取得することができる。また、電子ズーム操作を行わない場合には、魚眼レンズ特有の像の歪み等を残した画像を出力することができ、よって交換レンズ３として魚眼レンズを選択したことにより得られる写真表現を行うこともできる。
【０１４４】
上述の各実施形態で説明した各処理シーケンスは、その性質に反しない限り、手順の変更を許容し得る。したがって、上述の処理シーケンスに対して、例えば各処理ステップの実行順序を変更したり、複数の処理ステップを同時に実行させたり、一連の処理シーケンスを実行する毎に、各処理ステップの順序が異なるようにしてもよい。即ち、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。また、これらの動作フローを構成する各ステップは、発明の本質に影響しない部分については、適宜省略もできることは言うまでもない。
【０１４５】
また、ここで説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御や機能は、多くがソフトウエアプログラムにより設定できることが多くあり、そのソフトウエアプログラムをコンピュータが読み取り実行することで上述した制御や機能を実現することができる。そのソフトウエアプログラムは、コンピュータプログラム製品として、予め製品製造過程において上記記憶媒体や記憶部等、具体的には例えばフレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等，不揮発性メモリ等の可搬媒体や、ハードディスク，揮発性メモリ等の記憶媒体に、その全体あるいは一部を記憶又は記録されている電子データである。また、これとは別に、製品出荷時又は可搬媒体或いは通信回線を介して流通又は提供ができるものである。利用者は、製品出荷後であっても、自ら通信ネットワーク，インターネット等を介して、それらのソフトウエアプログラムをダウンロードしてコンピュータにインストールしたり、あるいは記憶媒体からコンピュータにインストールすることで、動作できるようにすることができ、これによって容易に本実施形態の撮像装置を実現することができる。
【０１４６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることができることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、画像データを取得し得る撮像機能に特化した電子機器であるデジタルカメラシステムに限られることはなく、同様の撮像機能を備えたその他の形態の電子機器、例えば携帯電話，スマートフォン，電子手帳，電子辞書，携帯情報端末，パーソナルコンピュータ，タブレット型端末機器，携帯型ゲーム機器，携帯型テレビ，腕時計，可搬型小型時計，ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション機器等、撮像機能を備えた各種の電子機器に対し広く適用することができる。
【０１４８】
さらに、固体撮像素子を用いて画像データを取得し、取得した画像データに基づいて画像を表示装置によって表示する機能を有する電子機器、例えば望遠鏡，双眼鏡，顕微鏡等の観察用電子機器に対しても同様に適用することができる。
【符号の説明】
【０１４９】
１……デジタルカメラシステム，
２……カメラ本体，
３……交換レンズ，
３ａ……ズーム環，
１０……本体制御部，
１１……固体撮像素子，
１２……撮像素子インターフェース部，
１３……シャッター機構，
１４……シャッタ駆動機構，
１５……ロム（ＲＯＭ）
１５ａ……プログラムコード，
１５ｂ……制御パラメータ，
１６……表示素子駆動部，
１７……表示素子，
１８……操作部，
１９ａ……ワークエリア，
１９ｂ……画像エリア，
２０……記憶メディア，
２０ａ……画像ファイル，
２２……ＡＦ制御部，
２３……ＡＥ制御部，
２４……動き検出部，
２５……画像処理部，
２６……レンズ収差補正部，
２７……ノイズ低減処理部，
２８……画像拡縮部，
２９……通信制御部，
３０……メモリ制御部，
３１……本体マウント接点，
４１……撮像光学系，
４２……レンズ駆動機構，
４３……絞り機構，
４４……絞り駆動機構，
４５……レンズ制御部，
４６……レンズデータ記憶部，
４７……ズーム位置検出部，
４８……レンズマウント接点，
【要約】
【課題】歪みの少ない画像を取得するデジタルカメラシステムを提供する。
【解決手段】狭い像高範囲で対応できる歪曲収差特性情報を像高範囲の情報と関連付けて記憶するレンズ特性データ記憶部４６と、読み出した歪曲収差特性情報と像高範囲の情報とをカメラ本体２との間で通信する通信部２９，３１，４８とを備える交換レンズ３と、光学像を光電変換し第１画像データを出力する固体撮像素子１１と、第１画像データを入力し歪曲収差補正処理を含む画像処理を行い第２画像データを出力する画像処理部２５と、第２画像データの像高情報と読み出した歪曲収差特性情報に対応できる像高範囲の情報とを比較し第２画像データの像高が範囲内であれば像高に対応する歪曲収差特性に基づき歪曲収差補正係数を算出する補正係数算出部２６とを備え、画像処理部は補正係数算出部で算出された歪曲収差補正係数を用いて歪曲収差補正処理を行うカメラ本体２とによって構成される。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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