(57)【要約】【課題】線順次走査方式の撮像素子を用いた場合でも、レンズの諸収差を良好に補正した画像を得られるようにする。【解決手段】撮像装置は、光学系により結像された被写体像を画像信号に変換し、ライン方向に順次出力する線順次走査方式の撮像素子１０２と、光学系の光学特性を予め記憶した光学データベース１０４と、撮像素子の駆動情報と光学系の駆動情報とに基づいて、撮像素子の領域ごとに、少なくとも光学系の焦点距離の情報を含む光学パラメータを算出する算出部１０５と、光学データベースに記憶されている光学特性のうち、算出部により算出された光学パラメータに対応する光学特性を参照する参照部と、参照部により参照された光学特性に基づいて、画像信号を補正する補正値を生成する補正値生成部１０６と、補正値生成部により生成された補正値を用いて画像信号の補正を行なう補正部１０７とを備える。【選択図】  図１
2011239304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともズームレンズを有する光学系により結像された被写体像を画像信号に変換し、該画像信号をライン方向に順次出力する線順次走査方式の撮像素子と、
前記光学系の光学特性を予め記憶した光学データベースと、
前記撮像素子の駆動情報と前記光学系の駆動情報とに基づいて、前記撮像素子の領域ごとに、少なくとも前記光学系の焦点距離の情報を含む光学パラメータを算出する算出手段と、
前記光学データベースに記憶されている前記光学特性のうち、前記算出手段により算出された光学パラメータに対応する光学特性を参照する参照手段と、
前記参照手段により参照された光学特性に基づいて、前記画像信号を補正する補正値を生成する補正値生成手段と、
前記補正値生成手段により生成された補正値を用いて前記画像信号の補正を行なう補正手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学パラメータは、前記光学系の焦点距離のほかに、前記光学系の絞り値、被写体までの距離の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記撮像素子の駆動情報から前記撮像素子の領域ごとの蓄積期間の中心時刻を算出し、該蓄積期間の中心時刻における光学パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子のそれぞれの領域は、前記撮像素子を構成する少なくとも１つ以上のライン数の画素から構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光学データベースに記憶されている光学特性を補間する光学特性補間手段をさらに備え、該光学特性補間手段は、前記撮像素子のそれぞれの領域を構成する各ラインの光学特性を前記算出手段で算出された光学パラメータを元に補間演算し、前記補正値生成手段に各ラインの光学特性を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記補正値生成手段により生成された補正値を補間する補正値補間手段をさらに備え、該補正値補間手段は、前記補正値生成手段で生成された補正値を元に前記撮像素子のそれぞれの領域を構成する各ラインの補正値を補間演算することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
少なくともズームレンズを有する光学系により結像された被写体像を画像信号に変換し、該画像信号をライン方向に順次出力する線順次走査方式の撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
算出手段が、前記撮像素子の駆動情報と前記光学系の駆動情報とに基づいて、前記撮像素子の領域ごとに、少なくとも前記光学系の焦点距離の情報を含む光学パラメータを算出する工程と、
参照手段が、光学データベースに記憶されている前記光学系の光学特性のうち、前記算出手段により算出された光学パラメータに対応する光学特性を参照する工程と、
補正値生成手段が、前記参照手段により参照された光学特性に基づいて、前記画像信号を補正する補正値を生成する工程と、
補正手段が、前記補正値生成手段により生成された補正値を用いて前記画像信号の補正を行なう工程と、
を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より撮像装置には、光学的に被写体像を結像させるためのレンズが備えられているが、このようなレンズには種々の収差や周辺光量の低下などがあるのが普通であり、出力画像に歪みや濃度勾配が生じるなど、画質を劣化させる要因となっている。
【０００３】
これらの収差や周辺光量の低下は、焦点距離、物体距離、絞り値等（以下、これらを光学パラメータと呼ぶ）に応じて変化する。そのため、従来の撮像装置には、あらかじめレンズの光学特性をメモリに記憶しておき、そのメモリから光学パラメータに対応した光学特性を取得し、撮影された画像を補正するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０６９３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では撮像素子の駆動方法については特に言及されていない。すなわち、ＣＭＯＳセンサなどに代表される線順次走査方式の撮像素子を用いて撮像を行った場合の、その走査方式に起因する撮像素子の各ラインごとの蓄積開始時刻及び蓄積終了時刻の違いについては考慮されていない。
【０００６】
図１２は、ＣＭＯＳセンサの蓄積の様子と光学パラメータである焦点距離の変動の様子を模式的に示した図である。８０１は、撮像装置の撮影方式で決定される垂直同期信号であり、たとえばＮＴＳＣの場合５４．９４Ｈｚで周期的に発生している。８０２は、ズームレンズの駆動を模式的に表しており、横軸に時間、縦軸に焦点距離をとって、ズームレンズの駆動による焦点距離の変動の様子を示している。
【０００７】
８０３、８０４、８０５は、フレームごとに決定されるズームレンズの目標焦点距離を示しており、ここでは、１垂直同期期間に一度決定され、目標の焦点距離まで１垂直同期期間かけて一定速度でズームレンズを駆動するものとする。８０６、８０７は、ＣＭＯＳセンサなどに代表される線順次走査方式の撮像素子の読み出し駆動を示している。８０８、８０９は、撮像素子に蓄積された電荷をリセットするための駆動を示している。
【０００８】
８１０、８１１、８１２は、撮像素子における電荷の蓄積の様子の一部を示しており、リセット駆動８０８によって電荷がリセットされてから読み出し駆動８０７で読み出されるまでの期間となる。このとき撮像素子のラインに着目すると、電荷を蓄積しているときの時刻、すなわち蓄積開始時刻及び蓄積終了時刻が８１０に示した１ライン目と８１２に示したＹライン目とでは異なることがわかる。しかしながら特許文献１ではこのことが考慮されておらず、垂直同期信号の周期で光学パラメータである焦点距離８０４から光学特性を取得することで１ライン目からＹライン目までの各ラインを補正する。そのため、撮像素子のラインによっては補正精度が劣化するという問題があった。
【０００９】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、線順次走査方式の撮像素子を用いた場合でも、レンズの諸収差を良好に補正した画像を得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、少なくともズームレンズを有する光学系により結像された被写体像を画像信号に変換し、該画像信号をライン方向に順次出力する線順次走査方式の撮像素子と、前記光学系の光学特性を予め記憶した光学データベースと、前記撮像素子の駆動情報と前記光学系の駆動情報とに基づいて、前記撮像素子の領域ごとに、少なくとも前記光学系の焦点距離の情報を含む光学パラメータを算出する算出手段と、前記光学データベースに記憶されている前記光学特性のうち、前記算出手段により算出された光学パラメータに対応する光学特性を参照する参照手段と、前記参照手段により参照された光学特性に基づいて、前記画像信号を補正する補正値を生成する補正値生成手段と、前記補正値生成手段により生成された補正値を用いて前記画像信号の補正を行なう補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、線順次走査方式の撮像素子を用いた場合でも、レンズの諸収差を良好に補正した画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における撮像素子の駆動と光学系の駆動の様子を時間軸で示したタイミングチャート。
【図３】第１の実施形態における光学特性の参照方法を示すフローチャート。
【図４】第１の実施形態における撮像素子の駆動と光学系の駆動情報から焦点距離を算出する方法について示した模式図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図。
【図６】第２の実施形態における撮像素子の駆動と光学系の駆動の様子を時間軸で示したタイミングチャート。
【図７】第２の実施形態における光学特性の参照方法を示すフローチャート。
【図８】本発明の第３の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図。
【図９】第３の実施形態における撮像素子の駆動と光学系の駆動の様子を時間軸で示したタイミングチャート。
【図１０】第３の実施形態における光学特性の参照方法を示すフローチャート。
【図１１】第３の実施形態における各ラインの光学特性の補間生成方法について説明をするための模式図。
【図１２】従来例における撮像素子の駆動と光学系の駆動の様子を時間軸で示したタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図である。１０１は後述するシステム制御部１０３から出力される制御信号により駆動され、ズームレンズ、絞り、フォーカスレンズを備える光学系である。１０２は、後述するシステム制御部１０３から出力される制御信号により駆動され、光学系１０１により結像された被写体像を光電変換により電気信号に変換して、画像信号として出力する撮像素子（本実施形態ではＣＭＯＳイメージセンサ）である。このとき、撮像素子１０２が電子シャッタ機能を有する場合は、システム制御部１０３から出力される制御信号によって必要な露光時間となるように露光時間を調節しても良い。１０３は撮像装置全体を制御するシステム制御部である。１０４は、光学パラメータに応じた光学系１０１の各画素位置ごとの光学特性を予め記憶保持する光学データベースである。光学パラメータ算出部１０５は、システム制御部１０３から出力される撮像素子１０２の駆動情報と、システム制御部１０３から出力される光学系１０１の駆動情報から光学パラメータを算出する。そして、光学データベース１０４を参照して光学パラメータに応じた各画素位置ごとの光学特性を受け取り、後述する補正値生成部１０６へ出力する。補正値生成部１０６は、得られた光学特性から、撮像素子１０２から出力される画像信号に対して補正処理を行うのに必要な補正値を生成する。光学補正部１０７は、補正値生成部１０６において生成された補正値に基づいて撮像素子１０２から出力される画像信号に対して補正処理を行う。
【００１５】
次に、図２及び図３を用いて本実施形態の撮像装置の動作について説明する。図２は、光学系１０１のうちズームレンズの駆動と撮像素子１０２の駆動について説明する図である。２０１で示したタイミングは撮像装置の撮影方式で決定される垂直同期信号であり周期的に発生している。２０２は、ズームレンズの駆動を模式的に表しており、横軸に時間、縦軸に焦点距離をとって、ズームレンズの駆動による焦点距離の変動の様子を示している。２０３、２０４、２０５、２０６は、システム制御部１０３によって決定されるズームレンズの目標焦点距離を示しており、ここでは、１垂直同期期間に一度決定され、目標の焦点距離まで１垂直同期期間かけて一定速度でズームレンズを駆動するものとする。２０７、２０８、２０９は、撮像素子１０２の各ラインの蓄積終了時刻におけるズームレンズの焦点距離の一部を示している。２１０、２１１、２１２は、撮像素子１０２の読み出し駆動を示している。２１３、２１４、２１５は、撮像素子１０２に蓄積された電荷をリセットするための駆動を示している。
【００１６】
本実施形態では、撮像素子１０２には、画像信号をライン方向に順次出力する線順次走査方式を採用するＣＭＯＳイメージセンサを用いることとする。線順次走査方式の撮像素子の場合、画素ごとの露光タイミングがライン方向で順次行われるため、図示のように１垂直同期期間内で撮像素子１０２の全画素あるいは一部を順次読み出す。２１６、２１７、２１８、２１９は、撮像素子１０２における各ラインの電荷の蓄積の様子の一部を示しており、リセット駆動２１３によって電荷がリセットされてから読み出し駆動２１１で読み出されるまでの期間が蓄積期間となる。本実施形態では、読み出し駆動やリセット駆動を制御することで、蓄積時間を制御したり、撮像素子１０２からの読み出し方式の変更を制御するものとする。また、１つの領域が１つのラインから構成されるとして以下説明を続ける。
【００１７】
次に図３を参照して、本実施形態の撮像装置の動作を示すフローチャートについて説明する。ステップＳ３０１では、本撮像装置のユーザからの指示によりシステム制御部１０３は光学系１０１の駆動を決定し、所望の駆動を実現させるために制御信号を光学系１０１に送信する。ステップＳ３０２では、本撮像装置のユーザからの指示によってシステム制御部１０３は、撮像素子１０２の駆動方法を決定し、所望の駆動を実現させるために制御信号を撮像素子１０２に送信する。ここでは、撮像素子１０２からの読み出しライン数をＹとすると、１垂直同期期間内でＹラインを読み出すように制御信号を送信する。
【００１８】
ステップＳ３０３では、システム制御部１０３は光学パラメータ算出部１０５に対し撮像素子１０２の駆動情報と光学系１０１の駆動情報を送信し、光学パラメータ算出部１０５において焦点距離を算出するラインｎを１に初期化する。ステップＳ３０４では、焦点距離を算出するラインｎが撮像素子１０２から読み出される全ライン数Ｙより大きいかを判断し、大きい場合はステップＳ３０８へ、そうでない場合はステップＳ３０５へ進む。ここでは全ラインの焦点距離の算出が終了したか否かを判断している。
【００１９】
ステップＳ３０５では、光学パラメータ算出部１０５は、システム制御部１０３から送られてくる撮像素子１０２の駆動情報や光学系１０１の駆動情報に基づいて、ｎライン目における焦点距離を算出する。ここで、撮像素子１０２のｎライン目の焦点距離の算出方法について、図４を参照して説明する。
【００２０】
図４は、撮像素子１０２から読み出される画像信号の概略とズームレンズの駆動の様子を示している。４０１で示したタイミングは撮像装置の撮影方式で決定される垂直同期信号であり周期Ｔで周期的に発生している。４０２はズームレンズの駆動を模式的に表しており、横軸に時間、縦軸に焦点距離をとって、ズームレンズの駆動による焦点距離の変動の様子を示している。４０３は撮像素子１０２の各ラインの読み出しタイミングを示しており、時刻ｔ１からｔＹまでの時間で順次１ライン目からＹライン目を読み出している。このとき、１ライン目が読み出される時刻ｔ１におけるズームレンズの焦点距離をｌｓ、システム制御部１０３によって決定される時刻ｔ１から１垂直同期期間後の目標焦点距離をｌｅ、ｎライン目の読み出し時刻をｔｎとする。そうすると、ｎライン目の読み出し時刻ｔｎにおける焦点距離ｌｎは式（１）で算出される。
【００２１】
ｌｎ＝ｌｓ＋（ｌｅ−ｌｓ）・（ｔｎ−ｔ１）／Ｔ        …（１）
（ｎ＝１，２，３，…，Ｙ）
以上により、光学パラメータ算出部１０５はシステム制御部１０３から送られてくる撮像素子１０２の駆動情報及び光学系１０１の駆動情報を元に、１ライン目からＹライン目までの各ラインにおける焦点距離を算出することが可能となる。
【００２２】
再び図３のフローチャートに戻って説明する。ステップＳ３０６では、光学パラメータ算出部１０５は、式（１）によって算出した焦点距離に応じた光学特性を光学データベース１０４から参照し、ラインに含まれる画素位置に応じた光学特性を取得する。ステップＳ３０７では、次のラインの焦点距離を算出するために、ｎを１増やす。
【００２３】
以下、撮像素子１０２から読み出される全ラインの焦点距離を算出するようにフローチャートは繰り返され、全ラインの焦点距離を算出し光学特性の取得が終わったらステップＳ３０８へ進む。ステップＳ３０８では、補正値生成部１０６は、光学パラメータ算出部１０５が取得した光学特性を用いて補正値を生成し光学補正部１０７に渡す。ステップＳ３０９では、光学補正部１０７は補正値生成部１０６で生成された補正値で、撮像素子１０２から読み出される画像信号に対し補正処理を行う。
【００２４】
以上説明したように、撮像素子１０２の駆動情報と光学系１０１の駆動情報から光学パラメータ算出部１０５が各ラインにおける光学パラメータを算出し、光学データベース１０４から各ラインの光学パラメータに応じた光学特性を取得する。これにより、線順次走査方式で撮影された画像に現れる光学特性を精度良く表すことができ、その結果、精度の高い光学補正を行うことができる。
【００２５】
また、周辺光量落ち等に見られる像高をパラメータとした光学特性が一般的に知られているが、本実施形態では、光学パラメータ算出部１０５において撮像素子１０２から読み出される各ラインの画素位置を像高に変換してもよい。そして、光学データベース１０４には像高をパラメータとした光学特性を保持することで、光学パラメータ算出部１０５は各ラインの画素位置を像高に変換した上で光学データベース１０４を参照する。これにより、光学データベース１０４のデータ量を削減することも可能である。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、撮像素子１０２から各ラインの出力が線順次で読み出される時刻の焦点距離を算出し、その焦点距離に応じた光学特性を参照した。これに対し、第２の実施形態では、各ラインにおける蓄積時間の中心時刻の焦点距離を算出し、その焦点距離に応じた光学特性を参照する。
【００２７】
図５は、第２の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態の構成部分と同じ機能を有する部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。５０１は、システム制御部１０３から光学パラメータ算出部１０５へ送られる光学系１０１の駆動情報を一時的に保持するための記憶部であり、記憶した光学系１０１の駆動情報を光学パラメータ算出部１０５が参照可能に構成されている。
【００２８】
次に、図６及び図７を参照して本実施形態の撮像装置の動作について説明する。図６は、光学系１０１のうちズームレンズの駆動と撮像素子１０２の駆動について説明する図である。６０１で示したタイミングは撮像装置の撮影方式で決定される垂直同期信号であり周期的に発生している。
【００２９】
６０２は、ズームレンズの駆動を模式的に表しており、横軸に時間、縦軸に焦点距離をとって、ズームレンズの駆動による焦点距離の変動の様子を示している。６０３、６０４、６０５は、システム制御部１０３によって決定されるズームレンズの目標焦点距離を示しており、ここでは、１垂直同期期間に一度決定され、目標の焦点距離まで１垂直同期期間かけてズームレンズを駆動するものとする。
【００３０】
６０６、６０７、６０８は、撮像素子１０２の読み出し駆動を、６０９、６１０は、撮像素子１０２に蓄積された電荷をリセットするための駆動を示している。本実施形態では撮像素子１０２には、線順次走査方式を採用するＣＭＯＳイメージセンサを用いることとする。
【００３１】
線順次走査方式の撮像素子の場合、画素ごとの露光タイミングがライン方向で順次行われるため、図示のように１垂直同期期間内で撮像素子の全画素あるいは一部を順次読み出す。６１１は、撮像素子１０２における電荷の蓄積の様子を示しており、リセット駆動６０９によって電荷がリセットされてから読み出し駆動６０７で読み出されるまでの期間が蓄積期間となる。本実施形態では、読み出し駆動やリセット駆動を制御することで、蓄積時間を制御したり、撮像素子からの読み出し方式の変更を制御するものとする。
【００３２】
いま、撮像素子１０２で蓄積動作をする場合の光学系１０１の動作に着目すると、蓄積期間中にも光学系１０１は駆動されることがわかる。第１の実施形態では、読み出し時刻における焦点距離を光学パラメータ算出部１０５で算出していたが、蓄積動作を考慮すれば蓄積期間の中心時刻における焦点距離から光学特性を参照すれば、より精度良く補正することが可能となる。ｎライン目の蓄積開始時刻をｔｓｎ、読み出し時刻（蓄積終了時刻）をｔｒｎとすると蓄積中心ｔｍｎは式（２）で表される。
【００３３】
ｔｍｎ＝（ｔｒｎ＋ｔｓｎ）／２            …（２）
また、その時刻ｔｍｎにおける焦点距離ｌｍｎは６１２となる。しかしながら、蓄積中心ｔｍｎは、撮像素子１０２から読み出されるラインによっては１ライン目の読み出し時刻ｔ１よりも前になる場合がある。その場合においては、蓄積中心ｔｍｎにおける焦点距離ｌｍｎは、１垂直同期期間前の焦点距離ｌｐ６０３とｌｓ６０４から算出しなくてはならない。
【００３４】
以下、各ラインにおける蓄積中心ｔｍｎにおける焦点距離ｌｍｎの算出方法について、図７のフローチャートを参照して説明する。第１の実施形態と同じ動作を行うステップには同じステップ番号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
ステップＳ７０１では、光学パラメータ算出部１０５においてｎライン目における蓄積期間の中心時刻ｔｍｎを算出する。前述したように、蓄積期間の中心時刻ｔｍｎは、システム制御部１０３から得られる撮像素子１０２の駆動情報から各ラインの蓄積開始時刻ｔｓｎ及び各ラインの蓄積終了時刻ｔｒｎを用いて式（２）により算出可能である。このとき、各ラインの蓄積開始時刻ｔｓｎは、１垂直同期期間前の撮像素子１０２のリセット動作によって決定されるものである。従って、光学パラメータ算出部１０５は記憶部５０１に記憶されている撮像素子１０２の駆動情報を参照して、各ラインの蓄積開始時刻ｔｓｎを算出する。
【００３６】
ステップＳ７０２では、光学パラメータ算出部１０５は、システム制御部１０３から送られてくる撮像素子１０２の駆動情報や光学系１０１の駆動情報に基づいて、ｎライン目の蓄積期間の中心時刻ｔｍｎにおける焦点距離ｌｍｎを算出する。いま、ｎライン目における蓄積期間の中心時刻ｔｍｎと１ライン目が読み出される時刻ｔ１との関係が式（３）の関係にあるとする。この場合、焦点距離ｌｍｎは、１ライン目が読み出される時刻ｔ１における焦点距離ｌｓとシステム制御部１０３によって決定される、時刻ｔ１から１垂直同期期間後の目標焦点距離ｌｅから式（４）で算出される。
【００３７】
ｔｍｎ≧ｔ１            …（３）
ｌｍｎ＝ｌｓ＋（ｌｅ−ｌｓ）・（ｔｍｎ−ｔ１）／Ｔ        …（４）
（ｎ＝１，２，３，…，Ｙ）
一方、ｎライン目における蓄積期間の中心時刻ｔｍｎと１ライン目が読み出される時刻ｔ１との関係が式（５）の関係にあるとする。この場合、焦点距離ｌｍｎは、１垂直同期期間前に１ライン目を読み出した時刻における焦点距離ｌｐと、１垂直同期期間前にシステム制御部１０３によって決定された目標焦点距離、すなわち現在の垂直同期期間における１ライン目を読み出した時刻ｔ１における焦点距離ｌｓから式（６）で算出される。
【００３８】
ｔｍｎ＜ｔ１            …（５）
ｌｍｎ＝ｌｐ＋（ｌｓ−ｌｐ）・（Ｔ−ｔ１＋ｔｍｎ）／Ｔ    …（６）
（ｎ＝１，２，３，…，Ｙ）
このとき、１垂直同期期間前の焦点距離ｌｐは記憶部５０１に記憶されており、光学パラメータ算出部１０５において算出された蓄積期間の中心時刻ｔｍｎに応じて参照することで、各ラインの焦点距離ｌｍｎが算出可能となる。以下、算出した焦点距離を元に光学データベース１０４から光学特性を参照し補正値生成部１０６で補正値を生成したのち光学補正部１０７において補正を行うまでのフローは第１の実施形態と同様である。
【００３９】
ステップＳ７０３では、光学パラメータ算出部１０５は、システム制御部１０３から得られた光学系１０１の駆動情報を記憶部５０１に記憶する。ステップＳ７０２において各ラインの蓄積期間の中心時刻ｔｍｎに応じて１垂直同期期間前の光学系１０１の駆動情報も必要となるため、あらかじめ記憶部５０１に記憶保持しておくことで、光学パラメータ算出部１０５から参照可能となる。
【００４０】
ステップＳ７０４では、光学パラメータ算出部１０５は、システム制御部１０３から得られた撮像素子１０２の駆動情報を記憶部５０１に記憶する。ステップＳ７０１において各ラインの蓄積期間の中心時刻ｔｍｎを算出する際に１垂直同期期間前の撮像素子１０２のリセット動作の情報が必要となるため、あらかじめ記憶部５０１へ記憶保持しておく。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、撮像素子１０２の駆動情報と光学系１０１の駆動情報を記憶部５０１に一時的に記憶させておく。そして、光学パラメータ算出部１０５が各ラインにおける蓄積期間の中心時刻とその中心時刻における光学パラメータを記憶部５０１を参照して算出する。これにより、線順次走査方式で撮影された画像に現れる光学特性をさらに精度良く表すことができ、その結果、精度の高い光学補正を行うことが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では記憶部５０１を備え、１垂直同期期間前の光学系１０１の駆動情報と撮像素子１０２の駆動情報を記憶保持する構成とした。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、システム制御部１０３から常に現在と１垂直同期期間前の光学系１０１の駆動情報と撮像素子１０２の駆動情報を渡すように制御することで同様の効果が得られる。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態では、光学パラメータ算出部１０５において光学データベース１０４から各ラインの光学特性を参照した。これに対し、第３の実施形態では、少なくとも２ライン以上を単位とした複数の領域における光学特性を参照する。
【００４４】
図８は、第３の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態の構成部分と同じ機能を有する部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。９０１は、光学パラメータ算出部１０５から出力される複数の領域ごとの光学特性から、各ラインの光学特性を補間して算出する光学特性補間部である。
【００４５】
図９は第３の実施形態のタイミングチャートを示した図であり、第１の実施形態と対応する部分には同じ番号を付して、その説明を省略する。１００１〜１００６は、撮像素子１０２の各ラインの電荷の蓄積の様子の一部を示しており、リセット駆動２１３によって電荷がリセットされてから読み出し駆動２１１で読み出されるまでの期間が蓄積期間となる。いま、撮像素子１０２から読み出されるラインに対して５ラインを１つの領域とみなすこととすると、光学パラメータ算出部１０５は５ラインごとに１回光学データベース１０４を参照するようにシステム制御部１０３により制御される。
【００４６】
この動作のフローチャートを図１０に示す。第１の実施形態と同じ動作を行うステップには同じステップ番号を付して、その説明を省略する。ステップＳ１１０１では、ライン数ｎが５の倍数であるか判断する。５の倍数であった場合はステップＳ３０５へ進み光学パラメータ算出部１０５はｎライン目の焦点距離を算出する。５の倍数でない場合はステップＳ３０７へ進みライン数ｎを１増やす。このとき、５ラインおきに光学データベース１０４を参照するようにシステム制御部１０３が光学パラメータ算出部１０５を制御してもよい。あるいは、光学パラメータ算出部１０５内部にライン数をカウントするカウンタを設け、カウンタが５の倍数のときに光学データベース１０４を参照するように制御しても同様の制御が実現できる。何れの場合においても光学パラメータ算出部１０５は、５ラインおきに焦点距離に応じた光学特性を取得し光学特性補間部９０１へ渡す。
【００４７】
図９には、５ライン目の読み出し時刻における焦点距離を１００７、Ｙライン目の読み出し時刻における焦点距離を１００８として示しており、間欠的に焦点距離を算出し光学特性を参照している。
【００４８】
ステップＳ１１０２では、５ラインを単位とする複数の領域各々の焦点距離を算出し光学特性の取得が終わったら、光学特性補間部９０１において各領域を構成する各ラインの光学特性を算出する。図１１に光学データベース１０４から参照した光学特性の様子の模式図を示す。横軸にライン方向、縦軸に光学特性をとり、黒丸で示しているのが光学データベース１０４から参照した光学特性である。光学データベース１０４より参照された光学特性は５ラインおきにしか存在せず、間のラインの光学特性は欠落しているため、光学特性補間部９０１は、参照された光学特性から各領域を構成する各ラインの光学特性を補間生成する。例えば、図１１の例では、５ライン目の光学特性１２０１と１０ライン目の光学特性１２０２から線形補間により、間の６ライン目から９ライン目までの光学特性を算出する。補間方法については、これに限定されるものではなく、他には一般的に知られているものとして２次曲線補間などを利用しても同様の効果が得られる。
【００４９】
以上述べたように、本実施形態では、２ライン以上を１つの単位とした複数の領域に分割し各々の領域における光学特性を参照する。これにより、光学データベース１０４への通信回数や通信データ量を低減することができ、かつ、欠落した光学特性を補間演算する光学特性補間部９０１により、間の光学特性を算出することができる。そのため、線順次走査方式で撮影された画像に現れる光学特性をさらに精度良く表すことができ、その結果、精度の高い光学補正を行うことが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、間欠的に得られた光学特性から各ラインの光学特性を補間演算し、得られた各ラインの光学特性から補正値を生成するとした。しかし、間欠的な光学特性から間欠的な補正値を生成し、得られた間欠的な補正値から各領域を構成する各ラインの補正値を補間演算（補正値補間）して生成する構成にしても同様の効果が得られる。いずれの場合においても、光学データベース１０４への通信データ量を軽減し、かつ線順次走査方式で撮影された画像に現れる光学特性をさらに精度良く表すことができ、その結果、精度の高い光学補正を行うことが可能となる。
【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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