(57)【要約】【課題】１８０度を超える画角を持ちながらも、従来達成されていた明るさ：Ｆ＝２．８よりもさらに明るく、なおかつコンパクトな広角レンズを実現する。【解決手段】１８０度を超える画角を有する広角レンズであって、物体側から像側へ向かって、前群、絞り、後群をこの順序に配してなり、前群は、物体側から像側へ向かって、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズＬ１、負レンズである第２レンズＬ２、正レンズである第３レンズＬ３を配してなり、後群は、絞りＳ側から像側へ向かって、正レンズである第４レンズＬ４、負レンズである第５レンズＬ５、正レンズである第６レンズＬ６を配してなる全体として６枚の独立したレンズにより結像系が構成され、第３レンズＬ３の材質のアッベ数：νｄＬ３、第５レンズＬ５の材質のアッベ数：νｄＬ５が、条件：（１）νｄＬ３＜２１  （２）νｄＬ５＜２１  を満足する。【選択図】図１
2010243709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１８０度を超える画角を有する広角レンズであって、
物体側から像側へ向かって、前群、絞り、後群をこの順序に配してなり、
上記前群は、物体側から像側へ向かって、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズ、正レンズである第３レンズを配してなり、
上記後群は、上記絞り側から像側へ向かって、正レンズである第４レンズ、負レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを配してなり、全体として６枚の独立したレンズにより結像系が構成され、
上記前群の第３レンズの材質のアッベ数：νｄＬ３、上記後群の第５レンズの材質のアッベ数：νｄＬ５が、条件：  
（１）      νｄＬ３＜２１    
（２）      νｄＬ５＜２１    
を満足することを特徴とする広角レンズ。
【請求項２】
請求項１記載の広角レンズにおいて、
Ｆナンバ：Ｆが、２．０もしくはその近傍の値であることを特徴とする広角レンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載の広角レンズにおいて、
第２レンズ、第４レンズ、第６レンズが非球面レンズであることを特徴とする広角レンズ。
【請求項４】
請求項３記載の広角レンズにおいて、
第１レンズがガラスレンズであり、  
第２、第４および第６レンズは樹脂レンズであることを特徴とする広角レンズ。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載の広角レンズと、
画素が２次元に配列され、上記広角レンズにより結像された撮像対象の像を画像データに変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５記載の撮像装置において、
撮像素子により変換された画像データに対して電子的な処理を実行する電子処理手段を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は広角レンズおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
結像レンズとエリアセンサを組み合わせた「監視用カメラや車載カメラ」が実用化されつつある。
【０００３】
監視用カメラや車載カメラに用いられる結像レンズは、広い撮像範囲を撮像可能であることが好ましく、画角が広いレンズであることが求められる。また、監視用カメラや車載カメラも屋外で使用される機会が多く、撮像環境での明るさは、日中と夜とで大きく異なるところから、特に「夜でも良好な撮像が可能」であるように「明るいレンズ」であることも求められる。
【０００４】
さらに、監視用カメラや車載カメラのコンパクト性の要請から、小型のレンズであることも重要である。
【０００５】
従来、画角に関しては１８０度を超え、明るさに関してはＦ値：２．８のものが提案されている（特許文献１、２）。また、これら特許文献１、２に開示された広角レンズは、光学全長が１１ｍｍ程度のコンパクト性を達成している。
【０００６】
また、広角レンズによる撮像対象の像が撮像素子（エリアセンサ）により画素ごとの電子データに変換されることに鑑み、広角レンズにおける収差の一部、例えば歪曲収差を電子的な手段で補正することも提案されている（特許文献３）。因みに、特許文献３に記載された広角レンズもＦ：２．８を達成している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は上述したところに鑑み、１８０度を超える画角を持ちながらも、従来達成されていた明るさ：Ｆ＝２．８よりもさらに明るく、なおかつコンパクトな広角レンズの実現、また、かかる広角レンズを用いる撮像装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の広角レンズは、１８０度を超える画角を有する広角レンズであって、以下の如き特徴を有する（請求項１）。  
即ち、物体側（撮像対象側）から像側へ向かって、前群、絞り、後群をこの順序に配してなる。  
「前群」は、物体側から像側へ向かって、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズ、正レンズである第３レンズを配してなり、
「後群」は、絞り側から像側へ向かって、正レンズである第４レンズ、負レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを配してなる。
【０００９】
従って、これら第１〜第６レンズの６枚のレンズが「結像系」を構成するが、第１〜第６レンズは、互いに独立した別体のレンズである。
【００１０】
広角レンズは、前群の第３レンズ（正レンズ）の材質のアッベ数：νｄＬ３、後群の第５レンズ（負レンズ）の材質のアッベ数：νｄＬ５が、条件：  
（１）      νｄＬ３＜２１    
（２）      νｄＬ５＜２１    
を満足する。
【００１１】
請求項１記載の広角レンズは、Ｆ値が、２．０もしくはその近傍の値（例えば、１．９〜２．４）であることができる（請求項２）。
【００１２】
請求項１または２記載の広角レンズは、第２レンズ、第４レンズ、第６レンズが非球面レンズであることが好ましい（請求項３）。この場合、第１レンズをガラスレンズで構成し、第２、第４および第６レンズは樹脂レンズとすることが好ましい（請求項４）。
【００１３】
この発明の「撮像装置」は、広角レンズと、撮像素子とを有する（請求項５）。  
「広角レンズ」は、上記請求項１〜４の任意の１に記載のものである。  
「撮像素子」は、画素が２次元に配列され、広角レンズにより結像された撮像対象の像を画像データに変換する素子であり、一般にＣＣＤやＣＭＯＳ等のエリアセンサを用いることができる。
【００１４】
請求項５記載の撮像装置はさらに「撮像素子により変換された画像データに対して電子的な処理を実行する電子処理手段」を有することができる（請求項６）。
【００１５】
「電子処理手段」が実行する「撮像素子により変換された画像データに対する電子的な処理」は、従来から広く知られた各種の画像処理や伝送処理、あるいは特許文献３等で知られた収差やＭＴＦの補正等を含むことができる。
【００１６】
上述したように、この発明は、１８０度を超える画角を有する広角レンズにおいて、従来達成されているＦ：２．８を「さらに超える明るさ」の実現を企図している。  
明るさの指標であるＦ値は、レンズ系の焦点距離を入射瞳径で除したものであるから、明るさを達成するためにＦ値を小さくするには、焦点距離を小さく、入射瞳径を大きくすれば良いが、何れの場合も、軸上光線と軸外光線のなす角が大きくなり易く、色収差（特に倍率の色収差）の増大を招来し易く、撮像画像の像質を低下させ易い。
【００１７】
この発明の広角レンズにおいては、第１〜第３レンズにより構成されて「負・負・正のパワー配分を有する前群」に対し、後群を「正・負・正のパワー配分を有する第４〜第６レンズ」により構成し、前・後群間に絞りを配し、かかるレンズ構成において、第３レンズ、第５レンズとして、これらレンズの材質のアッベ数：νｄＬ３、νｄＬ５が上記の条件（１）、（２）を満足する高分散のものを用いることにより「Ｆ値を小さくすることに付随する色収差の増大」を有効に補正し、良好な撮像画像を実現するのである。
【００１８】
即ち、前群において、主として正のパワーを持つ第３レンズの高分散性により、倍率の色収差を大きく発生させることにより、補正の取り扱いを容易にし、このように大きく発生させた倍率の色収差を、後群における負のパワーの第５レンズの高分散性により良好に補正する。
【００１９】
条件（１）、（２）を満足しない場合、第３、第５レンズの分散性が不十分であり、Ｆ値を十分に小さくした場合に「色収差を十分に補正」することが困難である。
【００２０】
勿論、撮像画像の像質を良好にするためには、色収差のみならず、他の収差の補正も重要である。この発明の広角レンズは前記の如く、独立した６枚のレンズで構成されるので、特許文献２のように「接合レンズ」を用いる場合に比して、設計のパラメータ数が多いので収差補正のための設計の自由度が大きい。
【００２１】
収差の補正には、非球面の採用が有効であるが、請求項３のように、第２、第４、第６レンズに非球面を採用するのが良い。後述する実施例では、これら３枚のレンズの両面を非球面としている。
【００２２】
第２レンズ、第６レンズは何れも「結像光束径が最も小さくなる絞り位置」から離れているので、これらレンズのレンズ面上で、軸上光束と軸外光束が分離しており、軸上光束が通過する光軸近傍の領域と、軸外光束が通過するレンズ周辺の領域とで、これら各々の光束の収差補正に適した非球面形状を与えることにより収差を良好なものとすることができる。
【００２３】
また、第４レンズは絞りの直後に位置するため、この部分では軸上光束と軸外光束とが混交している。このため、単純な球面では「この部位における良好な収差補正」が困難となるが、この第４レンズに非球面を採用することにより、有効な収差補正（特に球面収差の補正）を実現できる。
【００２４】
第２、第４、第６レンズに非球面を採用することには上記の如き利点があるが、非球面を採用するレンズは第２、第４、第６レンズに限定されず、これらのレンズと他のレンズ（第１、第３、第５レンズの１以上）の組み合わせや、「第２、第４、第６レンズ以外のレンズの組み合わせ」に対して非球面を採用することも可能である。
【００２５】
請求項３の場合のように、第２、第４、第６レンズを非球面とする場合、請求項４のように、これら第２、第４、第６レンズは「非球面を形成しやすい樹脂レンズ」とするのが良い。  
第１レンズは「これを樹脂レンズとする」ことも考えられるが、第１レンズは最も物体側にあり、これを外部に「剥き出し」で配置する場合、樹脂レンズは外部物との機械的な接触により損傷しやすい。従って、第１レンズを樹脂レンズとする場合には、カバー等のプロテクト手段により第１レンズ面を保護する必要がある。
【００２６】
広角レンズが１８０度を超える画角を有することを考慮すると、上記プロテクト手段にはその形態に工夫を要し、広角レンズとしてのコスト上昇を招来し易い。
【００２７】
請求項４のように、第１レンズを「硬いガラスレンズ」とすることにより、第１レンズがむき出しで配置されることによる上記問題は有効に回避される。勿論、第３、第５レンズを樹脂レンズとすることも可能である。
【００２８】
第１レンズはまた、入射角の大きい軸外光束を有効に「光軸に近づける」ように屈折することが設けられ、このためにも、屈折率の大きいガラスによるレンズが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
以上に説明したように、この発明の広角レンズは、上記の如き構成により、従来よりも明るく、且つ、色収差のみならず歪曲収差や他の収差も良好に補正した広角レンズを実現できる。実際、後述する実施例では、１９０度という画角を持ち、色収差をはじめ諸収差が良好に補正され、Ｆ：２．０という明るい広角レンズを実現できた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】広角レンズのレンズ構成と軸上光束および最軸外光束とを示す図である。
【図２】実施例１の広角レンズのデータを示す図である。
【図３】実施例１の広角レンズの非球面データを示す図である。
【図４】実施例１の広角レンズのタンジェンシアル方向およびサジタル方向の横収差図である。
【図５】実施例１に関する非点収差図である。
【図６】実施例１に関する歪曲収差図である。
【図７】実施例１に関する相対的な倍率色収差を示す図である。
【図８】実施例１に関する相対的な倍率色収差（画素単位）を示す図である。
【図９】実施例１に関する相対的な倍率色収差（画素単位）を示す図である。
【図１０】撮像装置における撮像素子と電子処理手段との部分を示す図である。
【図１１】撮像装置のより詳細な構成を示すブロック回路である。
【図１２】信号処理部のより詳細な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、実施の形態を説明する。  
図１は、広角レンズの実施の１形態を示す図である。この広角レンズは、後述する実施例１のものである。  
広角レンズは、物体側である図の左方から像側である図の右方へ向かって「独立した６枚のレンズ」である第１レンズＬ１〜第６レンズＬ６を配してなる。  
第１レンズＬ１は「凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ」、第２レンズＬ２は同じく「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ」、第３レンズＬ３は「両凸レンズ」であり、これら第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３は「前群」を構成する。即ち、前群のパワー配分は「負・負・正」である。
【００３２】
第４レンズＬ４は曲率の大きい面を像側に向けた「両凸レンズ」であり、第５レンズＬ５は「両凹レンズ」、第６レンズＬ６は「両凸レンズ」である。これら第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６は「後群」を構成する。即ち、後群のパワー配分は「正・負・正」である。
【００３３】
前群と後群の間の「第４レンズＬ４の物体側面に近接した位置」に絞りＳが配置されている。
【００３４】
図１において、符号ＣＧは撮像素子（ＣＣＤエリアセンサ）のカバーガラスを示し、符号ＩＳは結像面を示し、結像面ＩＳは実体的には「撮像素子の受光面」である。撮像素子は、画素が２次元に配列され、広角レンズにより結像された「撮像対象の像」を電子的な画像データに変換する。
【００３５】
また、符号ＬＦ０は「軸上光束」、符号ＬＦ１は「最軸外光束」である。最軸外光束ＬＦ１の第１レンズＬ１への入射状況から明らかなように、この広角レンズは「１８０度を超える画角」を有する。
【００３６】
第２レンズＬ２、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６は、樹脂製の非球面レンズであり、第１レンズＬ１はガラスレンズである。
【００３７】
「実施例１」
図１に示す広角レンズの「具体的な実施例」を示す。なお、以下において、長さの次元を持つ量の単位は「ｍｍ」である。  
実施例１における画角：１９０度（半画角：９５度）、焦点距離：０．８７６である。
【００３８】
図２に実施例１に関する諸元のデータを示す。  
図２の最左欄は、第１レンズＬ１の物体側から結像面ＩＳへ向かって数えた「面番号」を示す。面番号として数えられる面はレンズ面と絞りＳの面、カバーガラスＣＧの両面および結像面（図２において「像面」）も含む。  
図１との対応で言えば、面番号１〜６が第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の物体側・像側レンズ面、面番号７が「絞りＳの面」、面番号８〜１３が第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６の物体側・像側レンズ面、面番号１４、１５はカバーガラスＣＧの物体側・像側面、面番号１６は結像面ＩＳの面を示す。
【００３９】
「非球面」の欄における「○印」はレンズ面が非球面であることを示し、図の如く、第２レンズの両面（面番号３、４）、第４レンズの両面（面番号８、９）、第６レンズの両面（面番号１２、１３）が非球面である。なお、図１における「曲率半径」の欄の値は、非球面にあっては「近軸曲率半径」である。
【００４０】
非球面形状は、光軸直交方向の座標：ｈ、光軸方向の座標：Ｚ、近軸曲率半径：Ｒ、円錐定数：Ｋ、高次の非球面係数：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを用いて、周知の次式で表し、Ｋ、Ａ〜Ｆの値を与えて形状を特定する。  
Ｚ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｈ２／Ｒ２）｝１／２］
＋Ａｈ２＋Ｂｈ４＋Ｃｈ６＋Ｄｈ８＋Ｅｈ１０＋Ｆｈ１２ 
図３に、実施例の非球面データを示す。図２の最左欄は前記「面番号」である。
【００４１】
図３において例えば「５．１０７Ｅ−０６」は「５．１７６×１０−６」を意味する。
【００４２】
即ち、実施例１の広角レンズは、物体側から像側へ向かって、前群、絞りＳ、後群をこの順序に配してなり、前群は、物体側から像側へ向かって、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズＬ１、負レンズである第２レンズＬ２、正レンズである第３レンズＬ３を配してなり、後群は、絞りＳ側から像側へ向かって、正レンズである第４レンズＬ４、負レンズである第５レンズＬ５、正レンズである第６レンズＬ６を配してなり、全体として６枚の独立したレンズにより結像系が構成される。
【００４３】
前群の第３レンズＬ３の材質のアッベ数：νｄＬ３（＝１８．９）、後群の第５レンズの材質のアッベ数：νｄＬ５（＝１８．９）が、条件：  
（１）      νｄＬ３＜２１    
（２）      νｄＬ５＜２１      
を満足する。  
また、実施例１の広角レンズのＦ値は２．０である。
【００４４】
第２レンズＬ２、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６が非球面レンズ（両面とも非球面）であり、これらのレンズは樹脂レンズである。また、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、第５レンズＬ５はガラスレンズである。
【００４５】
また、バックフォーカス（第６レンズの像側面から結像面までの光軸上の距離）は、１．０９ｍｍ、第１レンズの物体側面から結像面までの光軸上の距離である光学全長は、１２.６９ｍｍである。光軸直交方向における広角レンズのサイズを規定する第１レンズの有口径は１３ｍｍ以下である。このように、この実施例の広角レンズは、特許文献１等に記載された広角レンズと同等以下のコンパクトなサイズである。  
図４は、実施例１に関するタンジェンシアル方向およびサジタル方向の「コマ収差」を含めた横収差を示す。また、図５は実施例１に関する非点収差図である。図４、図５において「Ｒ１、Ｒ２」とあるのは波長：６５０ｎｍ、「Ｇ１、Ｇ２」とあるのは波長：５３２ｎｍ、「Ｂ１、Ｂ２」とあるのは波長：４７７ｎｍの光に対するものであることを示し、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１はサジタル方向、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２はタンジェンシアル方向を示す。
【００４６】
図６は、画角に対する歪曲収差を示す。図６の左図は計算値を、右図は歪曲収差図を示す。歪曲収差図における縦軸は半画角（光軸に対する入射光束の入射角）を示し、横軸は歪曲量（％）である。なお、歪曲収差は「撮像素子における鉛直方向」における立体射影方式、即ち、広角レンズの焦点距離：ｆ、像高：Ｙ、半画角：θに対して、
Ｙ＝２ｆ・ｔａｎ（θ／２）  
で示される射影方式によるものである。
【００４７】
図６右図の歪曲収差図から明らかなように、歪曲収差はきわめて良好に補正されており、撮像素子の出力による電子データに対する電子的処理により補正する必要は殆どない。
【００４８】
図７には、相対的な倍率色収差、即ち緑色光（前述の波長：５３２ｎｍ）を基準とし、緑色光に対する赤色光（前述の波長：６５０ｎｍ）の「倍率色収差の差：Ｒ−Ｇ」および、緑色光に対する青色光（前述の波長：４７７ｎｍ）の「倍率色収差の差：Ｂ−Ｇ」を示す。図７左図は計算値、図７右図はグラフで、横軸は画角、縦軸は倍率の色収差である。図７右図で曲線７−１が「Ｒ−Ｇ」、曲線７−２が「Ｂ−Ｇ」である。
【００４９】
図８には、図７に示した倍率色収差の差：Ｒ−ＧおよびＢ−Ｇを「画素数との関係」として表したものである。図８左図は計算値、右図はグラフである。グラフの横軸は画角、縦軸は画素数である。図８右図でも曲線７−１が「Ｒ−Ｇ」、曲線７−２が「Ｂ−Ｇ」である。  
例えば、ある画角において倍率色収差の差：Ｒ−Ｇの画素数が１であるとすれば、この画角において、赤色光：Ｒと緑色光：Ｇの結像位置が「１画素分」ずれていることを意味する。  
図８に示した例は画素ピッチ：０．００６ｍｍ（６μｍ）の場合のものである。
【００５０】
図９は、図８と同じ倍率色収差の差：Ｒ−ＧおよびＢ−Ｇを「画素数との関係」として図８に倣って表したものである。図９左図は計算値、右図はグラフである。グラフの横軸は画角、縦軸は画素数である。図９は、画素ピッチ：０．００３ｍｍの場合である。図９右図でも曲線７−１が「Ｒ−Ｇ」、曲線７−２が「Ｂ−Ｇ」である。
【００５１】
このような広角レンズと、撮像素子を組み合わせることにより撮像装置を構成することができる。
【００５２】
撮像素子は、既述したように、ＣＣＤやＣＭＯＳ、即ち、２次元的に配置された画素を有し、広角レンズにより画素配列面（上述の結像面）に結像された被写体像（前記「撮像対象の像」）を画像データに変換するエリアセンサタイプが用いられる。
【００５３】
実施例１の広角レンズと組み合わせられる撮像素子の１例として、受光面の形状が長方形形状（長手方向をＨ、身近手方向をＶで表す。）で、画素ピッチがＨ、Ｖ両方向に着き６μｍ、画素数が６４０（Ｈ方向）×４８０（Ｖ方向）のものをあげることができる。
【００５４】
この場合、実効撮像エリアは、２．８８ｍｍ（Ｖ方向）×３．８４ｍｍ（Ｈ方向）×４．８０ｍｍ（Ｄ方向：対角線方向）である。
【００５５】
また、このような広角レンズと撮像素子とに対してさらに「電子処理手段」を組み合わせた撮像装置を構成しても良い。
【００５６】
図１０に、撮像装置における「撮像素子と電子処理手段」との部分を示す。
【００５７】
「電子処理手段」は、符号３Ａで示す撮像素子の「後段の部分」であり、撮像素子３Ａから出力された画像データを記憶するメモリと、指定した画角に対応する画像データをメモリから出力させるメモリ出力制御回路と、広角レンズの歪曲収差を補正する第１信号処理回路と、広角レンズのＭＴＦを補正する第２信号処理回路とを備えている。
【００５８】
即ち、図１０に「一般的なブロック回路」として示すように、撮像素子３Ａの光電変換信号はセンサ（Ｉ／０）３Ｂから出力される。センサ（Ｉ／Ｏ）３Ｂの出力は、例えば、ＳＹＮＣ（Ｖ−ＳＹＮＣ、ＨＳＹＮＣ）、ＤＡＴＡ、ＣＬＫ（クロック）信号である。
【００５９】
ＤＡＴＡ信号はＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれにつき１０ビットであり、ＣＬＫ信号は、例えば、２５ＭＨ（メガヘルツ）である。
【００６０】
これらの信号は、信号処理ユニット（ＤＳＰユニット）３Ｃに入力されて処理される。ＤＳＰユニット３Ｃは、既述のメモリ、メモリ出力制御手段、第１信号処理回路、第２信号処理回路を有する。
【００６１】
そのハード構成は、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ等のプログラマブルロジックやＡＳＩＣ等、入力信号に対して後述する処理を実現できるものであれば何でもよい。ＤＳＰユニット３Ｃにはクロック発生回路３Ｄから、例えば、１００ＭＨのクロック信号が入力される。
【００６２】
ＤＳＰユニット３Ｃの出力は、「システムの所望の出力」となるように、ポストＩ／Ｆ３Ｅにより変換出力される。出力形式としては、デジタルの場合、ＹＵＶ４２２、ＹＵＶ４４４、ＹＵＶ２２１等があるが、ここでは、ＮＴＳＣに変換して出力するものとする。
【００６３】
図１１は「撮像装置」のより詳細な構成を示すブロック回路である。
【００６４】
図１に示す結像レンズ系（上述の広角レンズ）により撮像素子３ＡであるＣＣＤの像面（前記結像面ＩＳ）に結像された被写体像は、撮像素子３Ａにより光電変換され、電子的な画像データとされる。広角レンズによる被写体像は図６に示す歪曲収差を有する。
【００６５】
撮像素子３Ａから出力される画像データは、前処理部３Ｆのオートゲインコントローラ３Ｆ１によって自動利得制御され、Ａ／Ｄ変換器３Ｆ２によってデジタル信号に変換され、デジタル画像データとされる。なお、オートゲインコントローラ３Ｆ１は操作部３Ｇの操作に基づく制御回路３Ｈの制御により調節される。
【００６６】
デジタル画像データは信号処理部３Ｉにより画像処理される。この画像処理には、撮像素子３Ａに起因する画像劣化の改善処理と、広角レンズに起因する画像劣化の改善処理とがある。
【００６７】
撮像素子３Ａの画素配列には、例えば、緑（Ｇ）の画素数が赤（Ｒ）や青（Ｂ）の画素数より多いベイヤー配等がある。Ｒ、Ｇ、Ｂの各画像を作成する場合、単に、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データを取り出して合成するのみでは、各画素配列のズレにより、各色画像のズレが生じる。
【００６８】
信号処理部３Ｉでは、まず、これらの画素の再配列やＲ、Ｇ、Ｂ間のホワイトバランスの補正処理等を行う。この画像処理で、撮像素子３Ａに起因する画像劣化の補正処理を行った後、結像レンズ系に起因する画像劣化要因としての歪曲収差、ＭＴＦ劣化の補正処理を行う。
【００６９】
なお、これらの補正処理を行う際、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データは一時的にフレームメモリ（メモリ）３Ｊに記憶される。制御回路３Ｈは、指定した画角に対応する画像データをメモリから出力させるメモリ出力制御回路としても機能し、フレームメモリ３Ｊから読み出された画像データは、必要に応じて、信号処理部３Ｉにより処理される。
【００７０】
図１２は信号処理部３Ｉの「より詳細な構成」を示し、ここでは、第１信号処理回路、第２信号処理回路の詳細構成のみを示している。
【００７１】
第１信号処理回路は一次変換回路３Ｉ１から構成されている。第２信号処理回路はＦＩＲフィルタ回路３Ｉ２から構成されている。
【００７２】
一次変換回路３Ｉ１には、撮像素子３Ａのハード構成に起因する画像劣化の補正処理済みのＲ、Ｇ、Ｂの各デジタル画像データが入力される。一次変換回路３Ｉ１はこのＲ、Ｇ、Ｂのデジタル画像データに対して一次変換処理を行う。一次変換処理は、歪曲収差による被写体像の歪みを考慮しながら、入力画像データの座標を出力画像データの座標に写像を用いて行う座標変換処理である。これにより、歪曲収差の補正処理が実行される。
【００７３】
即ち、歪曲収差は、広角レンズの特性として予め設計で定められているので既知であるか、又は、実際に計測することにより求めることができるので、この歪曲収差特性に基づいて、入力画像データの座標から出力画像データの座標への座標変換式を決定でき、この変換式に従って補正を行えば、歪曲収差を除去すること、すなわち、歪みの補正された画像データが得られる。変換式は、例えば多項式を用いて近似できる。
【００７４】
なお、変換式による画素の圧縮伸張により光量分布が変化し、シェーディングが発生する場合があるので、各画素の輝度に各画素の面積の拡大率に応じた係数を乗ずることにより、光量ムラの補正を行う。
【００７５】
このようにして、歪曲収差が補正されたデジタル画像データは、次段のＦＩＲフィルタ３Ｉ２に入力される。ＦＩＲフィルタ３Ｉ２は一次変換回路３Ｉ１から出力されたデジタル画像データにデコンボリューション等の処理を施す。
【００７６】
これにより、ＭＴＦの劣化が補正される。このＦＩＲフィルタには、ウイナフィルタや単純なＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を用いることができる。
【００７７】
なお、実施例１として示した広角レンズの歪曲収差は図６に示すように良好に補正されているので、上に説明した歪曲収差を行なうことにより「より良好な画像」を実現することができるが、広角レンズ自体においてすでに良好に補正されているので、上記歪曲収差補正は省略しても実用上差し支えない。
【符号の説明】
【００７８】
Ｌ１        第１レンズ  
Ｌ２        第２レンズ  
Ｌ３        第３レンズ  
Ｓ          絞り  
Ｌ４        第４レンズ
Ｌ５        第５レンズ  
Ｌ６        第６レンズ  
ＣＧ        撮像素子のカバーガラス  
ＩＳ        結像面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特開２００７−２４９０７３号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４６２０号公報
【特許文献３】特開２００８−２７６１８５号公報
【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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