【手続補正書】
【提出日】平成17年8月5日(2005.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】像面決定方法、撮像装置ならびに焦点面補正方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を通して結像する被写体を撮影する際の撮像面を決定する撮像面決定方法において、光学系のＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮してレンズの撮像面を決定する像面決定方法。
【請求項２】
光学系を通して結像する被写体を撮影する際の撮像面を決定する撮像面決定方法において、光学系の軸外のＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮してレンズの撮像面を決定する像面決定方法。
【請求項３】
前記ＰＳＦの強度を所定の閾値レベルで２値化する２値化工程と、
画像の複数の領域について前記２値化工程で２値化したＰＳＦにそれぞれ外接する各最小円の径の重み付け平均値により画像全体のＰＳＦを評価するＰＳＦ評価工程と、
前記ＰＳＦ評価工程で取得した評価値に基づいて、像面を決定する撮像面決定工程と、
を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の像面決定方法。
【請求項４】
前記重み付けは、像面の中心からの距離に応じて与えられることを特徴とする請求項３記載の像面決定方法。
【請求項５】
前記ＰＳＦの強度を所定の閾値レベルで２値化する２値化工程と、
画像の複数の領域について前記２値化工程で２値化したＰＳＦそれぞれの外周長と面積の比率の重み付け平均値により画像全体のＰＳＦを評価するＰＳＦ評価工程と、
前記ＰＳＦ評価工程で取得した評価値に基づいて、像面を決定する撮像面決定工程と、
を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の像面決定方法。
【請求項６】
前記重み付けは、像面の中心からの距離に応じて与えられることを特徴とする請求項５記載の像面決定方法。
【請求項７】
前記ＰＳＦの強度を所定の閾値レベルで２値化する２値化工程と、
画像の複数の領域について前記２値化工程で２値化したＰＳＦにそれぞれ外接する各楕円の長軸と短軸の比率（フェレ比）を基準として算出する重み付け平均値により画像全体のＰＳＦを評価するＰＳＦ評価工程と、
前記ＰＳＦ評価工程で取得した評価値に基づいて、像面を決定する撮像面決定工程と、
を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の像面決定方法。
【請求項８】
前記重み付けは、像面の中心からの距離に応じて与えられることを特徴とする請求項７記載の像面決定方法。
【請求項９】
レンズの焦点を制御する制御手段と、
光学系におけるＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮して作成した焦点の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記補正データ記憶手段に記憶された補正データに基づき、前記制御手段によって設定された焦点面を補正する焦点面補正手段と
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
絞りおよびズームを変更する手段を備えた撮像レンズを更に有し、前記補正データ記憶手段は、前記撮像レンズの絞り値およびズームに対応した補正データを記憶するものであり、前記補正データ記憶手段に記憶された補正データに基づいて前記撮像レンズの絞り値及びズームに対応する補正データを算出する補間演算手段を更に有することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像レンズは前記補正データを記憶する記憶手段を有し、前記制御手段に対してこの補正データを与えて焦点を補正することを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
光学系におけるＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮してレンズの焦点面位置を補正する焦点面補正方法であって、
前記光学系を通して撮像した画像の方向別のコントラストの評価値を画像の複数の領域について算出する工程と、
前記算出した方向別のコントラストの評価値が所定の範囲内に収まるように、レンズの焦点面位置を補正する工程と、を備えていることを特徴とする焦点面補正方法。
【請求項１３】
前記方向別のコントラストの評価値を画像の複数の領域について算出する工程は、注目画素と水平方向の隣接画素、垂直方向の隣接画素の差分値iのヒストグラムをそれぞれ、S0x(i)、S0y(i)とし、画像の空間周波数の高周波成分を低減するような平滑化フィルタ処理を行った画像でS0x(i)、S0y(i)と同様に求めた差分値のヒストグラムをS3x(i)、S3y(i)としたとき、
【数１】
2003172873.tif 000001
及び、SFx/SFyを前記方向別のコントラストの評価値として算出することを特徴とする請求項１２記載の焦点面補正方法。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３に記載の焦点面補正方法でレンズの焦点面位置を補正する撮像装置において、
レンズの焦点を制御する制御手段と、
前記算出した方向別のコントラストの評価値が所定の範囲内に収まるように焦点面位置を補正する焦点面補正手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像面決定方法、撮像装置ならびに焦点面補正方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、回転非対称な鮮鋭度回復フィルタを用いなくとも光軸外の光学性能の劣化を補償することが可能な像面決定方法、撮像装置ならびに焦点面補正方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、光学系を通して結像する被写体を撮影する際の撮像面を決定する撮像面決定方法において、光学系のＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮してレンズの撮像面を決定する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の第２の態様は、光学系を通して結像する被写体を撮影する際の撮像面を決定する撮像面決定方法において、光学系の軸外のＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮してレンズの撮像面を決定する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記ＰＳＦの強度を所定の閾値レベルで２値化する２値化工程と、画像の複数の領域について前記２値化工程で２値化したＰＳＦにそれぞれ外接する各最小円の径の重み付け平均値により画像全体のＰＳＦを評価するＰＳＦ評価工程と、前記ＰＳＦ評価工程で取得した評価値に基づいて、像面を決定する撮像面決定工程と、を具備する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記重み付けは、像面の中心からの距離に応じて与えられる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明の第５の態様は、第１又は第２の態様において、像面決定方法は、前記ＰＳＦの強度を所定の閾値レベルで２値化する２値化工程と、画像の複数の領域について前記２値化工程で２値化したＰＳＦそれぞれの外周長と面積の比率の重み付け平均値により画像全体のＰＳＦを評価するＰＳＦ評価工程と、前記ＰＳＦ評価工程で取得した評価値に基づいて、像面を決定する撮像面決定工程と、を具備する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記重み付けは、像面の中心からの距離に応じて与えられる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の第７の態様は、第１又は第２の態様において、像面決定方法は、前記ＰＳＦの強度を所定の閾値レベルで２値化する２値化工程と、画像の複数の領域について前記２値化工程で２値化したＰＳＦにそれぞれ外接する各楕円の長軸と短軸の比率（フェレ比）を基準として算出する重み付け平均値により画像全体のＰＳＦを評価するＰＳＦ評価工程と、前記ＰＳＦ評価工程で取得した評価値に基づいて、像面を決定する撮像面決定工程と、を具備する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記重み付けは、像面の中心からの距離に応じて与えられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明の第９の態様は、撮像装置であって、レンズの焦点を制御する制御手段と、光学系におけるＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮して作成した焦点の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、前記補正データ記憶手段に記憶された補正データに基づき、前記制御手段によって設定された焦点面を補正する焦点面補正手段とを具備する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明の第１０の態様は、第９の態様において、絞りおよびズームを変更する手段を備えた撮像レンズを更に有し、前記補正データ記憶手段は、前記撮像レンズの絞り値およびズームに対応した補正データを記憶するものであり、前記補正データ記憶手段に記憶された補正データに基づいて前記撮像レンズの絞り値及びズームに対応する補正データを算出する補間演算手段を更に有する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、本発明の第１１の態様は、第１０の態様において、前記撮像レンズは前記補正データを記憶する記憶手段を有し、前記制御手段に対してこの補正データを与えて焦点を補正する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明の第１２の態様は、光学系におけるＰＳＦ（点広がり関数）の広がりの対称性を考慮してレンズの焦点面位置を補正する焦点面補正方法であって、
前記光学系を通して撮像した画像の方向別のコントラストの評価値を画像の複数の領域について算出する工程と、前記算出した方向別のコントラストの評価値が所定の範囲内に収まるように、レンズの焦点面位置を補正する工程と、を備えている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、本発明の第１３の態様は、第１２の態様において、前記方向別のコントラストの評価値を画像の複数の領域について算出する工程は、注目画素と水平方向の隣接画素、垂直方向の隣接画素の差分値iのヒストグラムをそれぞれ、S0x(i)、S0y(i)とし、画像の空間周波数の高周波成分を低減するような平滑化フィルタ処理を行った画像でS0x(i)、S0y(i)と同様に求めた差分値のヒストグラムをS3x(i)、S3y(i)としたとき、
【数１０】
2003172873.tif 000002
及び、SFx/SFyを前記方向別のコントラストの評価値として算出する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、本発明の第１４の態様は、請求項１２又は請求項１３に記載の焦点面補正方法でレンズの焦点面位置を補正する撮像装置において、レンズの焦点を制御する制御手段と、前記算出した方向別のコントラストの評価値が所定の範囲内に収まるように焦点面位置を補正する焦点面補正手段と、を具備する。