(57)【要約】【課題】画像レベルに合わせて収差補正量を加減することで補正フィルタの誤差の影響を緩和する。【解決手段】撮影環境が明るい時などのように入力信号レベルが大きい場合は、色収差補正用のフィルタ（第１のフィルタ２０１ＡＲ、第３のフィルタ２０１ＡＢ）から出力される画像データの加算割合を高くすることで、色収差が補正された画像データを得ることができる。撮影環境が暗い時などのように入力信号レベルが小さい場合は、ノイズ除去用のフィルタ（第２のフィルタ２０１ＢＲ、第４のフィルタ２０１ＢＢ）から出力される画像データの加算割合を高くすることで、画像に含まれるノイズ成分を低減した画像データを得ることができる。【選択図】図２
2011015155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを備えたレンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、
前記レンズを介して入射する光に基づき赤色、青色、および緑色の画像信号を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される画像信号をデジタルデータに変換するデジタル変換部と、
前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータの色収差を補正する収差補正部と、
前記レンズの情報を管理し、本装置内の各部の動作を制御する制御部とを備え、
前記収差補正部は、
前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち少なくとも赤色データ及び青色データに第１のフィルタ係数を乗算し、位相を補正する収差補正フィルタと、
前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち、少なくとも赤色データ及び青色データに第２のフィルタ係数を乗算するノイズ除去フィルタと、
前記収差補正フィルタから出力されるデータと、前記ノイズ除去フィルタから出力されるデータとを、所定の比率で加算する加算部と、
前記制御部から出力される制御信号に基づき、前記第１のフィルタ係数、前記第２のフィルタ係数、および前記比率を設定する係数設定部とを備えた、撮像装置。
【請求項２】
レンズと、
前記レンズを介して入射する光に基づき赤色、青色、および緑色の画像信号を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される画像信号をデジタルデータに変換するデジタル変換部と、
前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータの色収差を補正する収差補正部と、
前記レンズの情報を管理し、本装置内の各部の動作を制御する制御部とを備え、
前記収差補正部は、
前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち少なくとも赤色データ及び青色データに第１のフィルタ係数を乗算し、位相を補正する収差補正フィルタと、
前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち、少なくとも赤色データ及び青色データに第２のフィルタ係数を乗算するノイズ除去フィルタと、
前記収差補正フィルタから出力されるデータと、前記ノイズ除去フィルタから出力されるデータとを、所定の比率で加算する加算部と、
前記制御部から出力される制御信号に基づき、前記第１のフィルタ係数、前記第２のフィルタ係数、および前記比率を設定する係数設定部とを備えた、撮像装置。
【請求項３】
前記係数設定部は、
画像の前記レンズの光学的中心に対応する位置から前記フィルタ処理の対象となる対象画素までの距離もしくは相対座標と、前記レンズの絞り、焦点距離、フォーカス位置とに基づき、前記第１のフィルタ係数を設定する、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
レンズを備え、撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、
前記レンズの色収差を補正可能な収差補正データを格納する記憶手段を備えた、レンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、レンズユニットに関する。特に、光学レンズによる色収差の補正に用いて色分散を低減する撮像装置、レンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置は、光の波長によって屈折率が異なることから生じる色収差に起因して、光学レンズの光軸から離れた周辺部ほど、各色間の位相ずれが大きくなる色収差が知られている。このような色収差を補正する手段として、例えば、特許文献１が開示しているような技術があった。
【０００３】
図５は、特許文献１が開示している画像処理装置のブロック図である。図５において、レンズなどの光学系を介して光信号がＣＣＤセンサ１０１で読み取られる。ＣＣＤセンサ１０１で得られたＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）各色のカラー画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１０２に入力される。Ａ／Ｄ変換部１０２は、アナログ信号であるＲＧＢのカラー画像信号を、デジタルのＲＧＢのカラー画像データに変換する。Ａ／Ｄ変換部１０２で得られたカラー画像データは、Ｒ，Ｂの各データについては補間処理部１０３Ｒ及び１０３Ｂに入力される。なお、Ｇデータに対しては補間処理は行われない。視認性の高いＧデータについては補間処理を行わずに入力データをそのまま出力データとする。そして、Ｒデータ及びＢデータについて、Ｇデータを基準として位相ずれを補正する。
【０００４】
補間処理部１０３Ｒ，１０３Ｂは、それぞれ補間係数設定部１０４から与えられる補間係数を用いて、５種類の補間データを出力する。これら補間データＱ，Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、彩度値生成部１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０５Ｄ，１０５Ｅにそれぞれ入力され、下記数式に基づき彩度値ＣＲを求める。
【０００５】
ＣＲ＝ＭＡＸ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）−ＭＩＮ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
彩度値生成部１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０５Ｄ，１０５Ｅから出力された彩度値ＣＲは、データ選択部１０６Ｒ，１０６ＢのポートＷ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４にそれぞれ入力される。データ選択部１０６Ｒのデータ入力ポートＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４には、補間処理部１０３Ｒの出力ポートＱ０，Ｑ１，Ｑ，Ｑ２，Ｑ３が接続されている。また、データ選択部１０６Ｂのデータ入力ポートＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４には、補間処理部１０３Ｂの出力ポートＱ０，Ｑ１，Ｑ，Ｑ２，Ｑ３が接続されている。データ選択部１０３Ｒ，１０３Ｂは、５つのポートＷ０〜Ｗ４に入力された制御信号のうちの最も小さい値の制御信号に対応するデータ入力を選択し、出力ポートＹから出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２３６４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、光電変換素子からの出力レベルの高低に関わらず、予め設定された係数を用いてフィルタ演算を行うことになる。そのため、以下に記す課題が発生する。
【０００８】
従来の構成で色収差補正を行うと、補正前の回路で発生するノイズ成分に対しても、同様の補正、すなわちフィルタ処理が適用される。しかしながら、ノイズ成分についてはＲＧＢの各チャンネル共に同様の分布で発生するため、色収差とは関連がない。このようなノイズ成分に対して色収差補正を行うと、各チャンネルのノイズレベルに差が現れることとなり、出力画像に意図しない色が着いてしまう。
【０００９】
このような着色現象は、本来の画像信号の信号レベルが大きいとき、つまりＳ／Ｎ比が大きいときには、相対的に無視できるレベルであるが、Ｓ／Ｎ比が小さくなると顕著に現れる。
【００１０】
本発明の目的は、信号レベルの状態により、色収差の影響と光学レンズ以降で発生するノイズの影響を低減できる撮像装置、レンズユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の撮像装置は、レンズを備えたレンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、前記レンズを介して入射する光に基づき赤色、青色、および緑色の画像信号を出力する撮像部と、前記撮像部から出力される画像信号をデジタルデータに変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータの色収差を補正する収差補正部と、前記レンズの情報を管理し、本装置内の各部の動作を制御する制御部とを備え、前記収差補正部は、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち少なくとも赤色データ及び青色データに第１のフィルタ係数を乗算し、位相を補正する収差補正フィルタと、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち、少なくとも赤色データ及び青色データに第２のフィルタ係数を乗算するノイズ除去フィルタと、前記収差補正フィルタから出力されるデータと、前記ノイズ除去フィルタから出力されるデータとを、所定の比率で加算する加算部と、前記制御部から出力される制御信号に基づき、前記第１のフィルタ係数、前記第２のフィルタ係数、および前記比率を設定する係数設定部とを備えたものである。
【００１２】
本発明の第２の撮像装置は、レンズと、前記レンズを介して入射する光に基づき赤色、青色、および緑色の画像信号を出力する撮像部と、前記撮像部から出力される画像信号をデジタルデータに変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータの色収差を補正する収差補正部と、前記レンズの情報を管理し、本装置内の各部の動作を制御する制御部とを備え、前記収差補正部は、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち少なくとも赤色データ及び青色データに第１のフィルタ係数を乗算し、位相を補正する収差補正フィルタと、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち、少なくとも赤色データ及び青色データに第２のフィルタ係数を乗算するノイズ除去フィルタと、前記収差補正フィルタから出力されるデータと、前記ノイズ除去フィルタから出力されるデータとを、所定の比率で加算する加算部と、前記制御部から出力される制御信号に基づき、前記第１のフィルタ係数、前記第２のフィルタ係数。および前記比率を設定する係数設定部とを備えたものである。
【００１３】
本発明のレンズユニットは、レンズを備え、撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、前記レンズの色収差を補正可能な収差補正データを格納する係数設定部を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像の信号レベルが低くゲインを大きくしなければならないような状態（例えば暗い状態で撮像している状態）では、フィルタ係数が撮像後の内部回路で発生するノイズの除去フィルタの状態になるので、ＲＧＢ各チャンネルのノイズの周波数特性の違いが原因で発生する着色現象をなくすことができる。一方、画像の明暗の境界部のレベル差が大きい状態（例えば明るい状態で撮像している状態）では、良好に収差補正が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態にかかる撮像装置のブロック図
【図２】本実施の形態にかかる色収差補正回路のブロック図
【図３】補間係数設定部及び第１のフィルタのブロック図
【図４】画像の模式図
【図５】従来の収差補正回路のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態にかかる第１の撮像装置は、レンズを備えたレンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、前記レンズを介して入射する光に基づき赤色、青色、および緑色の画像信号を出力する撮像部と、前記撮像部から出力される画像信号をデジタルデータに変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータの色収差を補正する収差補正部と、前記レンズの情報を管理し、本装置内の各部の動作を制御する制御部とを備え、前記収差補正部は、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち少なくとも赤色データ及び青色データに第１のフィルタ係数を乗算し、位相を補正する収差補正フィルタと、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち、少なくとも赤色データ及び青色データに第２のフィルタ係数を乗算するノイズ除去フィルタと、前記収差補正フィルタから出力されるデータと、前記ノイズ除去フィルタから出力されるデータとを、所定の比率で加算する加算部と、前記制御部から出力される制御信号に基づき、前記第１のフィルタ係数、前記第２のフィルタ係数、および前記比率を設定する係数設定部とを備えたものである。
【００１７】
本発明の実施形態にかかる第２の撮像装置は、レンズと、前記レンズを介して入射する光に基づき赤色、青色、および緑色の画像信号を出力する撮像部と、前記撮像部から出力される画像信号をデジタルデータに変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータの色収差を補正する収差補正部と、前記レンズの情報を管理し、本装置内の各部の動作を制御する制御部とを備え、前記収差補正部は、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち少なくとも赤色データ及び青色データに第１のフィルタ係数を乗算し、位相を補正する収差補正フィルタと、前記デジタル変換部から出力されるデジタルデータのうち、少なくとも赤色データ及び青色データに第２のフィルタ係数を乗算するノイズ除去フィルタと、前記収差補正フィルタから出力されるデータと、前記ノイズ除去フィルタから出力されるデータとを、所定の比率で加算する加算部と、前記制御部から出力される制御信号に基づき、前記第１のフィルタ係数、前記第２のフィルタ係数。および前記比率を設定する係数設定部とを備えたものである、
本発明の実施形態にかかる撮像装置は、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。すなわち、撮像装置において、前記係数設定部は、画像の前記レンズの光学的中心に対応する位置から前記フィルタ処理の対象となる対象画素までの距離もしくは相対座標と、前記レンズの絞り、焦点距離、フォーカス位置とに基づき、前記第１のフィルタ係数を設定する構成とすることができる。
【００１８】
（実施の形態１）
〔１．撮像装置の構成〕
図１は、本実施の形態にかかる収差補正回路を備えた撮像装置のブロック図である。撮像装置は、ズームレンズ１、フォーカスレンズ２、絞り３、ＣＣＤセンサ４（CCD:Charge Coupled Device）、アナログ／デジタル変換部（以下Ａ／Ｄ変換部と称する）５、色収差補正回路６、信号処理回路７、表示部８、記録部９、制御部１０、位置検出部１１及び１２、および開度検出部１３を備えている。
【００１９】
本実施の形態の撮像装置は、一例として、レンズユニットを着脱可能なカメラユニットで構成されている。レンズユニットは、ズームレンズ１、フォーカスレンズ２、および絞り３を備えている。カメラユニットは、ＣＣＤセンサ４、Ａ／Ｄ変換部５、色収差補正回路６、信号処理回路７、表示部８、記録部９、制御部１０、位置検出部１１及び１２、および開度検出部１３を備えている。
【００２０】
ズームレンズ１は、入射光軸方向へ移動可能であり、ＣＣＤセンサ４の撮像面に結像する光像の大きさを変化させることができる。フォーカスレンズ２は、入射光軸方向へ移動可能であり、ＣＣＤセンサ４の撮像面に光像を結ぶことができる。なお、ズームレンズ１及びフォーカスレンズ２は、モータなどの駆動手段により光軸方向へ移動可能であるが、駆動手段の図示は省略した。絞り３は、ＣＣＤセンサ４の撮像面に入射する光量を調節可能である。なお、絞り３は、モータなどの駆動手段により開閉可能であるが、駆動手段の図示は省略した。また、ズームレンズ１、フォーカスレンズ２、および絞り３は、光学系の一例である。また、ズームレンズ１、フォーカスレンズ２、および絞り３は必須ではない。
【００２１】
ＣＣＤセンサ４は、マトリクス状に配された複数の光電変換素子を備えている。光電変換素子は、光学系を介して入射する光を所定時間蓄積し、蓄積した光に基づいて電気信号を生成する。ＣＣＤセンサ４は、光学系を介して入射する光からカラーフィルタで取り出された赤色光を撮像する赤色用ＣＣＤと、光学系を介して入射する光からカラーフィルタで取り出された緑色光を撮像する緑色用ＣＣＤと、光学系を介して入射する光からカラーフィルタで取り出された青色光を撮像する青色用ＣＣＤとを備えている。赤色用ＣＣＤからは赤色光に基づく電気信号（Ｒ信号）が出力され、緑色用ＣＣＤからは緑色光に基づく電気信号（Ｇ信号）が出力され、青色用ＣＣＤからは青色光に基づく電気信号（Ｂ信号）が出力される。なお、本実施の形態では、撮像素子の一例としてＣＣＤセンサを用いたが、ＣＭＯＳセンサ（CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor）で実現することもできる。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換部５は、ＣＣＤセンサ４から出力されるアナログの電気信号をデジタルの画像データに変換する。
【００２３】
色収差補正回路６は、Ａ／Ｄ変換部５から出力される画像データに基づき、色収差を補正する。色収差補正回路６の具体構成については後述する。
【００２４】
信号処理回路７は、色収差補正回路６から出力される画像データに対して、ノイズ除去処理、ガンマ補正処理、画像圧縮処理などの各種信号処理を施す。
【００２５】
表示部８は、信号処理回路７において画像データに基づき生成された画像を表示可能である。表示部８は、例えば液晶ディスプレイで実現することができる。
【００２６】
記録部９は、信号処理回路７から出力される画像データを、半導体メモリなどの記憶媒体に書き込むことができる。
【００２７】
制御部１０は、位置検出部１１及び１２、開度検出部１３から送られる信号に基づき、ＣＣＤセンサ４、色収差補正回路６、信号処理回路７の動作を制御可能である。図示は省略するが、制御部１０は、ズームレンズ１、フォーカスレンズ２、絞り３の動作を制御可能である。位置検出部１１は、ズームレンズ１の光軸方向における位置を検出し、検出信号を制御回路１０へ出力する。位置検出部１２は、フォーカスレンズ２の光軸方向における位置を検出し、検出信号を制御回路１０へ出力する。開度検出部１３は、絞り３の開度を検出し、検出信号を制御回路１０へ出力する。
【００２８】
以下、撮像装置の動作を説明する。
【００２９】
ＣＣＤセンサ４は、ズームレンズ１、フォーカスレンズ２、および絞り３を介して入射する光を受光し、光電変換素子に所定時間蓄積する。ＣＣＤセンサ４は、光電変換素子に蓄積した光に基づき電気信号を生成し、アナログの画像信号としてＡ／Ｄ変換部５へ送る。Ａ／Ｄ変換部５は、ＣＣＤセンサ４から出力されるアナログの画像信号をデジタルの画像データに変換する。Ａ／Ｄ変換部５は、画像データを色収差補正回路６へ送る。色収差補正回路６は、Ａ／Ｄ変換部５から送られる画像データの色収差を補正し、信号処理回路７へ送る。なお、具体的な色収差補正動作は後述する。信号処理回路７は、色収差補正回路６から出力される画像データに対してノイズ除去処理などの各種信号処理を施す。信号処理回路７は、信号処理後の画像データに基づく画像を表示部８に表示するよう制御する。これにより、表示部８には、ＣＣＤセンサ４で撮像されている画像が表示される。
【００３０】
ここで、ユーザーにより操作部（不図示）が操作されて、静止画または動画撮影命令が入力されると、信号処理回路７は、信号処理後の画像データをＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）やＭＰＥＧ（Motion Picture Expert Group）などの圧縮技術に基づき圧縮処理を行う。信号処理回路７は、圧縮処理後の画像データを所定のファイル形式で記憶媒体に書き込むよう記録部９を制御する。
【００３１】
〔２．色収差補正〕
図２は、本発明の実施の形態１における色収差補正回路６およびその周辺構成のブロック図である。Ａ／Ｄ変換部５は、第１のＡ／Ｄ変換回路５ａ、第２のＡ／Ｄ変換回路５ｂ、第３のＡ／Ｄ変換回路５ｃを備えている。ＣＣＤセンサ４から出力されるＲ信号は、第１のＡ／Ｄ変換回路５ａに入力される。ＣＣＤセンサ４から出力されるＧ信号は、第２のＡ／Ｄ変換回路５ｂに入力される。ＣＣＤセンサ４から出力されるＢ信号は、第３のＡ／Ｄ変換回路５ｃに入力される。
【００３２】
色収差補正回路６は、第１のフィルタ２０１ＡＲ、第２のフィルタ２０１ＢＲ、第３のフィルタ２０１ＡＢ、第４のフィルタ２０１ＢＢ、補間係数設定部２０２、第１の加算部２０３Ｒ、および第２の加算部２０３Ｂを備えている。第１のＡ／Ｄ変換回路５ａから出力されるＲデータ（Ｒ信号をデジタル変換したデータ）は、第１のフィルタ２０１ＡＲと第２のフィルタ２０１ＢＲに入力される。第３のＡ／Ｄ変換回路５ｃから出力されるＢデータ（Ｂ信号をデジタル変換したデータ）は、第３のフィルタ２０１ＡＢと第４のフィルタ２０１ＢＢに入力される。第１のフィルタ２０１ＡＲ及び第２のフィルタＢＲから出力されるＲデータは、第１の加算部２０３Ｒに入力される。第３のフィルタ２０１ＡＢ及び２０１ＢＢから出力されるＢデータは、第２の加算部２０３Ｂに入力される。第１の加算部２０３Ｒから出力されるＲデータ、第２の加算部２０３Ｂから出力されるＢデータ、および第２のＡ／Ｄ変換回路５ｂから出力されるＧデータ（Ｇ信号をデジタル変換したデータ）は、信号処理回路７（図１参照）に出力される。補間係数設定部２０２には、制御部１０（図１参照）から出力されるタイミング情報、位置情報、およびレンズ状態データなどが入力される。補間係数設定部２０２は、制御部１０から入力される各種情報に基づき、フィルタ２０１ＡＲ，２０１ＢＲ，２０１ＡＢ，および２０１ＢＢにフィルタ係数を出力するとともに、第１の加算部２０３Ｒ及び第２の加算部２０３Ｂにゲイン情報を出力する。以下、具体的な動作について説明する。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換部５から出力されたＲＧＢの各画像データのうち、光学的に視認性の高いＧデータについては補間処理を行わずに、そのまま色収差補正回路６の出力データＧｏｕｔとする。Ｒデータ及びＢデータは、色収差補正回路６においてＧデータを基準として位相ずれを補正する。
【００３４】
第１のＡ／Ｄ変換回路５ａから出力されるＲデータは、第１のフィルタ２０１ＡＲ及び第２のフィルタ２０１ＢＲに入力され、それぞれにおいてフィルタリング処理が実行される。また、第３のＡ／Ｄ変換回路５ｃから出力されるＢデータは、第３のフィルタ２０１ＡＢ及び第４のフィルタ２０１ＢＢに入力され、それぞれにおいてフィルタリング処理が実行される。各フィルタの係数は、補間係数設定部２０２にて決定される。
【００３５】
補間係数設定部２０２は、Ａ／Ｄ変換部５からの画像データの出力タイミング、各画素データの位置情報、使用レンズのデータを元に色収差補正用のフィルタ係数ＲＫ０，ＢＫ０を算出可能である。「データ出力タイミング」は、制御部１０がＡ／Ｄ変換部５におけるデータ出力を監視することにより得られた情報である。「画素データの位置情報」とは、Ａ／Ｄ変換部５から出力される画素毎の画像データが、ＣＣＤセンサ４においてマトリクス状に配置された光電変換素子のうちどの光電変換素子から得られたデータかを特定するための位置情報（座標）である。
【００３６】
また、補間係数設定部２０２は、光学レンズ以降に発生するノイズを除去するためのフィルタ係数ＲＫ１，ＢＫ１を保持している。フィルタ係数ＲＫ１，ＢＫ１は、本装置の製造者が予め画像信号に含まれるノイズ量を測定し、測定したノイズ量を低減可能な値を算出して補間係数設定部２０２に保持させる構成とすることができる。補間係数設定部２０２は、ノイズ用のフィルタ係数ＲＫ１，ＢＫ１を算出する時の信号レベルに応じたゲインＲＷ，ＢＷを算出可能である。フィルタ係数ＲＫ０は、第１のフィルタ２０１ＡＲに入力される。フィルタ係数ＲＫ１は、第２のフィルタ２０１ＢＲに入力される。フィルタ係数ＢＫ０は、第３のフィルタＡ２０１ＡＢに入力される。フィルタ係数ＢＫ１は、第４のフィルタ２０１ＢＢに入力される。ゲインＲＷは、第１の加算部２０３Ｒに入力される。ゲインＢＷは、第２の加算部２０３Ｂに入力される。
【００３７】
各フィルタでは、入力されたフィルタ係数に従って入力画像データを処理し、加算部に出力する。具体的には、第１のフィルタ２０１ＡＲは、第１のＡ／Ｄ変換回路５ａから出力されるＲデータにフィルタ係数ＲＫ０を乗算し、乗算後のＲデータを出力する。第２のフィルタ２０１ＢＲは、第１のＡ／Ｄ変換回路５ａから出力されるＲデータにフィルタ係数ＲＫ１を乗算し、乗算後のＲデータを出力する。第３のフィルタ２０１ＡＢは、第３のＡ／Ｄ変換回路５ｃから出力されるＢデータにフィルタ係数ＢＫ０を乗算し、乗算後のＢデータを出力する。第４のフィルタ２０１ＢＢは、第３のＡ／Ｄ変換回路５ｃから出力されるＢデータにフィルタ係数ＢＫ１を乗算し、乗算後のＢデータを出力する。
【００３８】
第１の加算部２０３Ｒは、第１のフィルタ２０１ＡＲから出力されるＲデータＲａにゲインＲＷを乗算し、第２のフィルタ２０１ＢＲから出力されるＲデータＲｂにゲイン（１−ＲＷ）を乗算する。次に、第１の加算部２０３Ｒは、乗算後のＲデータを加算する。すなわち、第１の加算部２０３Ｒは、下記数式に基づき、出力するＲデータＲｏｕｔを演算する。
【００３９】
Ｒｏｕｔ＝（Ｒａ×ＲＷ）＋（Ｒｂ×（１−ＲＷ））
上記数式に基づいて算出されたＲデータＲｏｕｔは、信号処理部７に入力される。
【００４０】
第２の加算部２０３Ｂは、第３のフィルタ２０１ＡＢから出力されるＢデータＢａにゲインＢＷを乗算し、第４のフィルタ２０１ＢＢから出力されるＢデータＢｂにゲイン（１−ＢＷ）を乗算する。次に、第２の加算部２０３Ｂは、乗算後のＢデータを加算する。すなわち、第２の加算部２０３Ｂは、下記数式に基づき、出力するＢデータＢｏｕｔを演算する。
【００４１】
Ｂｏｕｔ＝（Ｂａ×ＢＷ）＋（Ｂｂ×（１−ＢＷ））
上記数式に基づいて算出されたＢデータＢｏｕｔは、信号処理部７に入力される。
【００４２】
ゲインＲＷ及びＢＷは、信号レベルが大きいほど「１」に近づくように設定され、小さいほど「０」に近づくように設定される。すなわち、日中の屋外で撮影を行う時などのように、撮影環境に十分な光量がある場合は、レンズを介してＣＣＤセンサ４に入射する光量が多く、ＣＣＤセンサ４から出力される信号のレベルも高くなる。この時は、ゲインＲＷ及びＢＷは、「１」に近づくように設定される。一方、夜間撮影などのように、撮影環境における光量が少ない場合は、レンズを介してＣＣＤセンサ４に入射する光量が少なく、ＣＣＤセンサ４から出力される信号のレベルも低くなる。この時は、ゲインＲＷ及びＢＷは、「０」に近づくように設定される。
【００４３】
これにより、入力信号レベルが大きいほど、第１のフィルタ２０１ＡＲ及び第３のフィルタ２０１ＡＢ、すなわち色収差補正用のフィルタの影響が大きくなる。一方、入力信号レベルが小さいほど、第２のフィルタ２０１ＢＲ及び第４のフィルタ２０１ＢＢ、すなわち色収差に関連のないノイズ除去用のフィルタの影響が大きくなる。
【００４４】
図３は、補間係数設定部２０２及び第１のフィルタ２０１ＡＲのブロック図である。図４は、１枚の画像の模式図である。
【００４５】
補間係数設定部２０２は、メモリ３０１、補間処理部３０２、距離演算部３０３、方向演算部３０４、第１の補正量算出部３０５、および第２の補正量算出部３０６を備えている。
【００４６】
メモリ３０１は、離散収差データが格納されている。メモリ３０１に格納されている離散収差データは、図４に示す画像の中心Ｃからの距離に応じて７つのポイントＱ１〜Ｑ７における収差データが格納されている。
【００４７】
補間処理部３０２は、メモリ３０１に格納されているポイントＱ１〜Ｑ７の収差データを補間処理する。具体的には、補間処理部３０２は、ポイントＱ１〜Ｑ７のうち互いに隣接する２つのポイントにおける収差データを所定の比率で加算し、新たな収差データを生成する。加算比率は、複数個設定されているので、各ポイント間において複数の新たな収差データが生成される。補間処理部３０２は、ポイントＱ１〜Ｑ７における収差データと、補間処理により生成された収差データとを出力する。
【００４８】
距離演算部３０３は、制御部１０（図１参照）から送られる画素データの位置情報に基づき、その画素データの画像中心からの距離を算出する。例えば、図４に示すポイントＰ１が位置情報に基づくポイントであるとすると、距離演算部３０３は、画像の中心Ｃ１からポイントＰ１までの距離Ｄ１を算出する。
【００４９】
方向演算部３０４は、図４に示す画像の中心Ｃから見たポイントＰ１の方向を算出する。第１の補正量算出部３０５は、補間処理部３０２から出力される収差データに、方向演算部３０４から出力される垂直方向データを乗算して、垂直方向Ｖの補正量を算出する。第２の補正量算出部３０６は、補間処理部３０２から出力される収差データに、方向演算部から出力される水平方向データを乗算して、水平方向Ｈの補正量を算出する。
【００５０】
以下、色収差補正の動作について説明する。
【００５１】
補間処理部３０２は、メモリ３０１に格納されている位置Ｑ１〜Ｑ７における収差データを補間処理し、３２０カ所の収差データを生成する。一方、距離演算部３０３は、制御部１０（図１参照）から入力される画素の位置情報に基づき、画素Ｐ１と画像中心Ｃとの距離Ｄ１を算出する。次に、補間処理部３０２は、距離演算部３０３で算出された距離Ｄ１に基づき、３２０カ所の収差データの中から画素Ｐ１の位置に最も近い位置の収差データを抽出する。次に、補間処理部３０２は、抽出した収差データを、第１の補正量算出部３０５と第２の補正量算出部３０６とに出力する。
【００５２】
一方、方向演算部３０４は、制御部１０（図１参照）から入力される位置情報に基づき、画像の中心Ｃから見た画素Ｐ１の方向を求める。次に、方向演算部３０４は、求めた垂直方向データを第１の補正量算出部３０５に出力し、求めた水平方向データを第２の補正量算出部３０６に出力する。
【００５３】
第１の補正量算出部３０５は、補間処理部３０２から出力される収差データと、方向演算部３０４から出力される垂直方向データとに基づき、画像の垂直方向Ｖの補正量を算出する。第１の補正量算出部３０５は、算出した補正量データを第１のフィルタ２０１ＡＲにおける垂直シフトフィルタ４０１へ出力する。一方、第２の補正量算出部３０６は、補間処理部３０２から出力される収差データと、方向演算部３０４から出力される水平方向データとに基づき、画像の水平方向Ｈの補正量を算出する。第２の補正量算出部３０６は、算出した補正量データを第１のフィルタ２０１ＡＲにおける水平シフトフィルタ４０２へ出力する。
【００５４】
垂直シフトフィルタ４０１は、第１の補正量算出部３０５から出力される補正量データに基づき、Ｒデータに基づく画像を垂直方向Ｖへ変位させる。水平シフトフィルタ４０２は、第２の補正量算出部３０６から出力される補正量データに基づき、Ｒデータに基づく画像を水平方向Ｈへ変位させる。図示及び詳しい説明は省略するが、第３のフィルタ２０１ＡＢ（図２参照）についても同様に、補間係数設定部２０２から出力される補正量データに基づき、Ｂデータに基づく画像を垂直及び水平方向に変位させる。これにより、画像における色収差を補正することができる。
【００５５】
〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、撮影環境が明るい時などのように入力信号レベルが大きい場合は、色収差補正用のフィルタ（第１のフィルタ２０１ＡＲ、第３のフィルタ２０１ＡＢ）から出力される画像データの加算割合を高くすることで、色収差が補正された画像データを得ることができる。
【００５６】
また、撮影環境が暗い時などのように入力信号レベルが小さい場合は、ノイズ除去用のフィルタ（第２のフィルタ２０１ＢＲ、第４のフィルタ２０１ＢＢ）から出力される画像データの加算割合を高くすることで、画像に含まれるノイズ成分を低減した画像データを得ることができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、メモリ３０１をカメラユニット側に備えている。これにより、カメラユニットとレンズユニットとの間で通信するデータ量を少なくすることができる。すなわち、レンズユニットとカメラユニットとが別ユニットとなっている場合、各々のユニットに電気接点を備え、レンズユニット内のレンズマイコンとカメラユニット内のカメラマイコンとの間で情報の通信を行っている。各々のユニットに備わる電気接点は、各々のユニットを小型化するために端子数が限られているため、ユニット間で通信するデータ量は少ない方が好ましい。そこで、本実施の形態のように、カメラユニット側にメモリ３０１を備えることで、ユニット間で通信するデータ量を少なくすることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを挙げたが、少なくとも電気的に色収差を補正可能な装置であればよい。本実施の形態の撮像装置は、例えば携帯電話端末、ゲーム機などに搭載されたカメラにも適用することができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、ＲデータとＢデータとに対して色収差補正を施したが、Ｇデータに対しても色収差補正を施しても良い。ただし、Ｇデータに基づく緑色画像は、光学的に視認性が高いため、本実施の形態のように少なくともＲデータとＢデータとに対して色収差補正を行うことが好ましい。
【００６０】
また、本実施の形態の撮像装置は、レンズユニットをカメラユニットに着脱可能な構成としたが、レンズユニットがカメラユニットに一体化され、レンズユニットを交換できない撮像装置を含む。
【００６１】
また、本実施の形態では、メモリ３０１をカメラユニット側に備えたが、レンズユニット側に備えてもよい。メモリ３０１をレンズユニット側に備えることにより、カメラユニット側に収差補正データを追加する作業（カメラユニット内のマイコンのファームウェアのアップデート等）が不要となるため、好ましい。すなわち、メモリ３０１をカメラユニット側に備える構成では、メモリ３０１に収差補正データが登録されていない新たなレンズユニットをカメラユニットに装着する場合に、ファームウェアのアップデート作業を行い、メモリ３０１に新たなレンズユニットの収差補正データを登録する必要がある。メモリ３０１をレンズユニット側に備える構成では、上記のようなカメラユニット側のファームウェアのアップデートが不要であるため、アップデート作業を行わずにレンズユニットをカメラユニットに装着して使用することができるため、使い勝手が良く好ましい。
【００６２】
また、本実施の形態におけるＣＣＤ４は、本発明の撮像部の一例である。本実施の形態におけるＡ／Ｄ変換部５は、本発明のデジタル変換部の一例である。本実施の形態における色収差補正回路６は、本発明の収差補正部の一例である。本実施の形態における制御部１０は、本発明の制御部の一例である。本実施の形態における第１のフィルタ２０１ＡＲ、第３のフィルタ２０１ＡＢは、本発明の収差補正フィルタの一例である。本実施の形態における第２のフィルタ２０１ＢＲ、第４のフィルタ２０１ＢＢは、本発明のノイズ除去フィルタの一例である。本実施の形態における第１の加算部２０３Ｒ、第２の加算部２０３Ｂは、本発明の加算部の一例である。本実施の形態における補間係数設定部２０２は、本発明の係数設定部の一例である。本実施の形態におけるメモリ３０１は、本発明における記憶手段の一例である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明にかかる色収差補正回路によれば、主に、信号レベルが変化するような色分散をもつＲＧＢ画像入力信号に対して、信号レベルに応じた色収差補正を適用することが出来るので、光学レンズを用いた画像信号処理回路の補正に有用である。
【符号の説明】
【００６４】
６  色収差補正回路
２０１ＡＲ  第１のフィルタ
２０１ＢＲ  第２のフィルタ
２０１ＡＢ  第３のフィルタ
２０１ＢＢ  第４のフィルタ
２０２  補間係数設定部
２０３Ｒ  第１の加算部
２０３Ｂ  第２の加算部
【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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