(57)【要約】【課題】ディストーション補正に必要なデータの量を抑えながら、精度よくディストーション補正を行う。【解決手段】交換レンズ１０Ａに設けられたＲＯＭから、焦点距離それぞれの近似関数の係数データをカメラ本体へ読み出す。撮影動作を実行した場合、撮影時の焦点距離に応じた係数データに基づいて、像高と歪曲量とのプロットを表す近似関数を規定し、歪曲量Ｄを算出する。そして、歪曲量Ｄに基づき、ディストーション補正を実行する。【選択図】図１
2008252522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に着脱自在な交換レンズと、
前記交換レンズによって形成される被写体像の画像データを生成する撮像手段と、
前記交換レンズに設けられ、前記交換レンズに起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、前記近似関数の係数のデータもしくは前記近似関数を定める像高と歪曲量のサンプルデータを格納可能なメモリと、
前記近似関数の係数のデータもしくは前記近似関数を定める像高と歪曲量のサンプルデータに基づいて、近似関数を規定する近似関数決定手段と、
前記近似関数によって求められる歪曲量に基づき、画像データに対してディストーション補正処理を実行するディストーション補正手段と
を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記近似関数に関連したデータが、ｎ次の近似関数における係数のデータであり、
前記近似関数決定手段が、ｎ次の近似関数を規定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記近似関数に関連したデータが、６次関数における係数のデータであり、
前記近似関数決定手段が、６次の近似関数を規定することを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
【請求項４】
前記近似関数に関連したデータが、３次関数における係数のデータであり、
前記近似関数決定手段が、３次の近似関数を規定することを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
【請求項５】
前記近似関数に関連したデータが、ｎ次の近似関数における係数のデータであり、
前記近似関数決定手段が、ｎ次の近似関数を規定し、さらに、ｎ次の近似関数に基づいて線形近似関数を規定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項６】
前記近似関数に関連したデータが、ｎ次の近似三角関数における係数のデータであり、
前記近似関数決定手段が、ｎ次の近似三角関数を規定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項７】
前記近似関数に関連したデータが、３次のサイン関数における係数のデータであり、
前記近似関数決定手段が、３次の近似サイン関数を規定することを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
【請求項８】
前記近似関数に関連したデータが、ｎ次の近似三角関数における係数のデータであり、
前記近似関数決定手段が、ｎ次の近似三角関数を規定し、さらに、ｎ次の近似三角関数に基づいて線形近似関数を規定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項９】
前記近似関数に関連したデータが、ｍ個の像高とそれに応じた歪曲量とのデータであり、
前記近似関数決定手段が、ｍ個の像高と歪曲量から線形近似関数を規定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項１０】
前記近似関数に関連したデータが、ｍ個の像高とそれに応じた歪曲量とのデータであり、
前記近似関数決定手段が、ｍ個の像高と歪曲量から（ｍ−１）次の近似関数を規定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項１１】
焦点距離を検出する焦点距離検出手段をさらに有し、
前記近似関数に関連したデータが、焦点距離に応じて異なる一連の近似関数に関連したデータから構成され、
前記近似関数決定手段が、検出された焦点距離に応じた近似関数に関連したデータに基づいて近似関数を規定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項１２】
本体に着脱自在な交換レンズによって形成される被写体像の画像データを生成する撮像手段と、
前記交換レンズに設けられ、前記交換レンズに起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、前記近似関数の係数のデータもしくは前記近似関数を定める像高と歪曲量のサンプルデータを格納可能なメモリから読み出すデータ読み出し手段と、
前記近似関数の係数のデータもしくは前記近似関数を定める像高と歪曲量のサンプルデータに基づいて、近似関数を規定する近似関数決定手段と、
前記近似関数によって求められる歪曲量に基づき、画像データに対してディストーション補正処理を実行するディストーション補正手段とを備えたことを特徴とするカメラ本体。
【請求項１３】
請求項１２に記載のカメラ本体に着脱自在であって、
撮影光学系と、
前記交換レンズに設けられ、前記交換レンズに起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、前記近似関数の係数のデータもしくは前記近似関数を定める像高と歪曲量のサンプルデータを格納可能なメモリと
を備えた交換レンズ。
【請求項１４】
撮影光学系に起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、前記近似関数の係数のデータをメモリから読み出すデータ読み出し手段と、
前記近似関数の係数のデータに基づき、近似関数を規定する近似関数決定手段と、
前記近似関数によって歪曲量を算出する歪曲量算出手段と、
歪曲量に基づいてディストーション補正処理を実行するディストーション補正手段と
を備えたことを特徴とするディストーション補正装置。
【請求項１５】
撮影光学系に起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、前記近似関数の係数のデータをメモリから読み出すデータ読み出し手段と、
前記近似関数の係数のデータに基づき、近似関数を規定する近似関数決定手段と、
前記近似関数によって歪曲量を算出する歪曲量算出手段と、
歪曲量に基づいてディストーション補正処理を実行するディストーション補正手段と
を機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
撮影光学系に起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、前記近似関数の係数のデータをメモリから読み出し、
前記近似関数の係数のデータに基づき、近似関数を規定し、
前記近似関数によって歪曲量を算出し、
歪曲量に基づいてディストーション補正処理を実行することを特徴とするディストーション補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディストーション（歪曲収差）の補正処理機能を備えたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等では、光学レンズの特性によって撮影画像に歪曲収差が生じ、また、ズームレンズのワイド側、テレ側によっても収差に違い（樽型、糸巻型、陣笠型など）がある。デジタルカメラでは、画像処理によって歪曲収差を補正することが可能であり、例えば、歪曲収差が大きいズーム位置の焦点距離範囲においてのみ、ディストーション補正を行う（例えば、特許文献１参照）。また、撮影画像を微小領域に分割し、微小領毎にディストーション補正を実行することもできる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−１８１５３０号公報
【特許文献２】特開２００５−４５５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
画像処理によるディストーション補正の場合、撮影距離、ズームレンズにおける焦点距離の違いなどによって収差特性が異なるため、ディストーション補正に必要なデータの量が膨大になる。特に、一眼レフ型カメラ等のレンズ交換式カメラの場合、レンズの種類に応じてデータを用意しなければならない。
【０００４】
ディストーション補正用データを格納したＲＯＭ等のメモリを交換レンズ内部に設けた場合、メモリ容量の制約上、ディストーション補正に関する十分なデータを記憶させることが難しく、ディストーション補正の精度が十分満たされない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のカメラは、本体に着脱自在な交換レンズと、交換レンズによって形成される被写体像の画像データを生成する撮像手段とを備える。交換レンズは、例えば、光学レンズなどの撮影光学系が鏡筒内に設けられることによって構成される。交換レンズには、交換レンズに起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータを格納可能なメモリが設けられる。
【０００６】
本発明では、データとして、近似関数の係数のデータもしくは近似関数を定める像高と歪曲量のサンプルデータが格納される。ここで、像高は、撮影画像中心からの距離を示す。また、理想の像高に対する像高の変化量の百分率（割合）を、ここでは歪曲量（ディストーション値）と定義する。像高と歪曲量のサンプルデータは、離散的なデータであり、離散的サンプルデータから近似関数を導ける程のデータ量だけあればよい。
【０００７】
近似関数の係数データ、像高と歪曲量のサンプルデータは、データ量としてわずかであり、レンズ特性、焦点距離に応じて用意された総データの量もメモリ容量に対して十分小さい。そして、本発明のカメラは、そのようなデータに基づいて近似関数を規定する近似関数決定手段を備え、また、近似関数によって求められる歪曲量に基づき、画像データに対してディストーション補正処理を実行するディストーション補正手段を備える。
【０００８】
近似関数に関連したデータが、ｎ次の近似関数における係数のデータである場合、近似関数決定手段が、例えば、３次、６次の近似関数など、ｎ次の近似関数を規定する。また、近似関数に関連したデータが、３次のサイン関数など、ｎ次の近似三角関数における係数のデータである場合、近似関数決定手段が、ｎ次の近似サイン関数を規定する。特に、３次の近似サイン関数の場合、三乗項の係数と、角度項の係数の２個の係数だけ用意すればよいため、ディストーション補正に必要なデータの量が抑えられる。歪曲量の算出を簡易にするため、例えば、近似関数決定手段が、ｎ次の近似関数を規定し、さらに、ｎ次の近似関数に基づいて線形近似関数を規定するのが望ましい。
【０００９】
一方、近似関数に関連したデータが、ｍ個の像高とそれに応じた歪曲量とのデータである場合、ｍ個の像高と歪曲量から線形近似関数を規定するのがよい。あるいは、補正の精度を向上させる場合、ｍ個の像高と歪曲量から（ｍ−１）次の近似関数を規定するのがよい。
【００１０】
焦点距離に応じたディストーション補正を行う場合、近似関数に関連したデータが、焦点距離に応じて異なる一連の近似関数に関連したデータから構成される。そして、焦点距離を検出する焦点距離検出手段を設け、近似関数決定手段は、検出された焦点距離に応じた近似関数に関連したデータに基づいて近似関数を規定する。
【００１１】
本発明のディストーション補正装置は、撮影光学系に起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、近似関数の係数のデータをメモリから読み出すデータ読み出し手段と、近似関数の係数のデータに基づき、近似関数を規定する近似関数決定手段と、近似関数によって歪曲量を算出する歪曲量算出手段と、歪曲量に基づいてディストーション補正処理を実行するディストーション補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明のプログラムは、撮影光学系に起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、近似関数の係数のデータをメモリから読み出すデータ読み出し手段と、近似関数の係数のデータに基づき、近似関数を規定する近似関数決定手段と、近似関数によって歪曲量を算出する歪曲量算出手段と、歪曲量に基づいてディストーション補正処理を実行するディストーション補正手段とを機能させることを特徴とする。
【００１３】
本発明のディストーション補正方法は、撮影光学系に起因するディストーションの歪曲量を算出するための近似関数に関連したデータであって、近似関数の係数のデータをメモリから読み出し、近似関数の係数のデータに基づき、近似関数を規定し、近似関数によって歪曲量を算出し、歪曲量に基づいてディストーション補正処理を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ディストーション補正に必要なデータの量を抑えながら精度よくディストーション補正をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、図面を参照して本実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施形態であるデジタルカメラの斜視図である。
【００１７】
デジタルカメラ１０は、交換レンズ１０Ａが本体１０Ｂに着脱自在に装着された一眼レフ型カメラであり、レリーズボタン１５に対する操作に従って撮影動作が実行される。交換レンズ１０Ａのレンズ鏡筒内には、ズームレンズを備えた撮影光学系（ここでは図示せず）が設けられており、ＡＦ（Auto Focus）、あるいはＭＦ（Manual Focus）モードにおいて、ズーミングが行われる。モードダイヤル１３はモード設定のため操作され、撮影モード、再生モードなどが選択される。
【００１８】
図２はデジタルカメラのブロック図である。
【００１９】
デジタルカメラ１０は、信号処理回路２０、システムコントロール回路３０を備え、メモリカード３６が着脱自在にカメラ１０に装着される。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたシステムコントロール回路３０は、モードダイヤル１３、レリーズボタン１５などに対する一連の操作によって生じる操作信号を検出し、カメラ１０の動作を制御する。システムコントロール回路内のＲＯＭには、撮影動作制御に関するプログラムが格納されている。メイン電源ボタン（図示せず）がＯＮ状態になると、撮影可能となる。
【００２０】
撮影光学系１２を通った光は、レンズシャッタ１４を介してクイックリターンミラー２１に到達する。撮影光学系１２とシャッタ１４との間に設けられたクイックリターンミラー２１は、撮影光学系１２からの光をカメラ上部に設けられたペンタプリズム（図示せず）に導き、ペンタプリズムの観察窓を介して被写体像が確認される。また、クイックリターンミラー２１の後方側（シャッタ側）に設けられたサブミラー２１Ａにより、撮影光学系１２からの光は、カメラ下部に設けられた焦点検出器２３へ導かれる。
【００２１】
レリーズボタン１５が半押しされると、レリーズ半押しスイッチ４０がＯＮ状態になり、被写体の明るさが露出検出器２５において検出され、露出値、すなわち絞り値、シャッタスピードが算出される。同時に、焦点調整のため、撮影光学系１２内のズームレンズを含めたフォーカシングレンズ群が、レンズ駆動部２８によって駆動される。ここでは、位相差方式による自動焦点調整が実行され、焦点検出器２３に設けられた一対の受光センサから検出される信号に基づいて焦点調整が行われる。
【００２２】
レリーズボタン１５が全押しされると、レリーズ全押しスイッチ３８がＯＮ状態となり、撮影動作が実行される。すなわち、クイックリターンミラー２１が光路から退避し、露出制御回路２６からの制御信号によってフォーカルプレーン型のシャッタ１４が所定期間開く。これにより、被写体像がＣＣＤ１６に形成され、光電変換によって被写体像に応じたアナログ画素信号が発生する。１フレーム分の静止画像に応じた画素信号は、ＣＣＤ駆動回路２７からの駆動信号によってＣＣＤ１６から読み出される。
【００２３】
ＣＣＤ１６から読み出された画素信号は、アンプ回路１７において増幅され、Ａ／Ｄ変換器１９においてデジタル画像信号に変換される。信号処理回路２０では、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理など様々な処理がデジタル画像信号に対して施され、１フレーム分の画像データが生成される。画像データは一時的にフレームメモリ（図示せず）に格納され、システムコントロール回路３０へ送られる。
【００２４】
システムコントロール回路３０では、後述するように、撮影光学系１２に起因する記録画像のディストーション（歪曲収差）を補正するため、画像データに対してディストーション補正処理が実行される。記録処理回路３４では、補正された画像データがＪＰＥＧ方式などに従って圧縮処理され、メモリカード３６に記録される。
【００２５】
モードダイヤル１３の操作によって再生モードが設定されると、モードスイッチ４１が再生モードを検出し、画像再生処理が実行される。メモリカード３６から圧縮画像データが読み出されると、記録処理回路３４において伸張処理が施され、画像データが復元される。そして、復元された画像データは、システムコントロール回路３０、信号処理回路２０を介してＬＣＤドライバ２２へ送られる。ＬＣＤドライバ２２は、画像データに基づいてＬＣＤモニタ２４を制御する。これにより、記録画像がＬＣＤモニタ２４に表示される。
【００２６】
交換レンズ１０Ａには、ＲＯＭ１１が設けられており、撮影光学系１２によるディストーションに関連したデータがあらかじめ格納されている。交換レンズ１０Ａがカメラ本体１０Ｂに装着されると、接続部に設けられたピン（図示せず）を通じてレンズ装着が検出されるとともに、ＲＯＭ１１に格納されたデータが読み出され、システムコントロール回路３０へ送られる。システムコントロール回路３０は、ＲＯＭ１１のデータに基づいて歪曲量を算出し、ディストーション補正処理を実行する。
【００２７】
図３〜５を用いて、ディストーションの歪曲量の近似計算について説明する。図３は、撮影光学系１２によるディストーション（歪曲収差）を例示した図である。
【００２８】
図３には、撮影光学系１２の焦点距離によって異なる歪曲量が示してあり、横軸は撮影画像中心からの像高、縦軸は歪曲量を示す。ディストーションの値、すなわち像高の変化（理想的像高ｙと実際の像高ｙ’との差）の理想像高に対する百分率（（（ｙ−ｙ’）／ｙ）×１００）を、ここでは歪曲量とする。また、撮影中心からの放射線上に沿って計測される像高は、どの放射方向に沿っても実質的に等しいとここでは考え、図３と同様の歪曲量のプロットが得られる。
【００２９】
図３では、広角側の焦点距離におけるディストーションをラインＭ１、望遠側の焦点距離におけるディステーションをラインＭ２，その間にある焦点距離におけるディストーションをラインＭ３で表しており、それぞれ、樽型、糸巻き型、陣笠型のディストーションに対応する歪曲量である。
【００３０】
図４は、近似計算によって得られる歪曲量を示した図である。ここでは、図３に示した糸巻き型のディストーション（ラインＭ２）による歪曲量を図示している（ただし、図４図３とでは、像高と歪曲量のサイズ比が異なる）。
【００３１】
各像高に対する歪曲量をプロットすることによって規定される曲線は、近似関数によって表現することが可能であり、以下のいずれかの近似関数によって算出される。ただし、像高をｙ、歪曲量（％）と表す。
【００３２】
【数１】
2008252522.tif 000003
【００３３】
【数２】
2008252522.tif 000004
【００３４】
【数３】
2008252522.tif 000005
【００３５】
（１）式は、６次の近似関数を表し、６つの係数ａ〜ｇが定められる。（２）式は、三乗項と一乗項によって規定される３次の近似関数を表し、２つの係数ｋ、ｌが定められる。
【００３６】
そして（３）式は、三乗項と角度項による３次の近似サイン（正弦）関数を表し、２つの係数ｓ、ｔが定められる。図４では、６次の近似関数、３次の近似関数、３次の近似サイン関数は、それぞれラインＮ１，Ｎ２，Ｎ３で表されている。
【００３７】
各近似関数の係数は、あらかじめ定められており、焦点距離に応じてそれぞれ計数値は異なる。焦点距離ごとに定められた一連の係数データがＲＯＭ１１に格納されており、交換レンズ１０Ａがカメラ本体１０Ｂに装着されると、一連の係数のデータが読み出され、システムコントロール回路３０のＲＡＭへ格納される。図４に示す焦点距離に対応した係数は、以下の値となる。
【００３８】
【数４】
2008252522.tif 000006
【００３９】
【数５】
2008252522.tif 000007
【００４０】
【数６】
2008252522.tif 000008
【００４１】
図５は、（１）〜（３）式で表された近似関数のそれぞれの誤差を示した図である。
【００４２】
図５は、実際に測定される歪曲量と各近似関数によって求められた歪曲量との誤差を表し、６次関数、３次関数、３次サイン関数の誤差のプロットを、それぞれ“Ｌ１”、“Ｌ２”、“Ｌ３”で表す。図５に示すように、６次関数における誤差は、実質的に０％であり、６次の近似関数によって算出される歪曲量は、実際に測定される歪曲量と同一である。また、３次関数および３次のサイン関数においても、誤差は０．０８％を超えない。通常、２％以内の誤差であれば、ディストーション補正処理上問題ないことから、（１）〜（３）式の近似関数により、実際に計測される歪曲量と変わらない値を求めることができる。
【００４３】
図６は、焦点距離によって異なる３次の近似サイン関数におけるディストーションを示した図である。
【００４４】
図６は、所定のワイド側の焦点距離、テレ側の焦点距離、その間にある焦点距離に応じた３次の近似サイン関数を示し、それぞれラインＭ’１、ラインＭ’２、ラインＭ’３で表される。樽型のディストーションに応じた近似サイン関数Ｍ’１の係数ｓ１、ｔ１、糸巻き型のディストーションに応じた近似サイン関数Ｍ’２の係数ｓ２、ｔ２、陣笠型のディストーションに応じた近似サイン関数の係数ｓ３、ｔ３の値は、以下の表の通りである。
【００４５】
【表１】
2008252522.tif 000009
【００４６】
図３と図６とを比較してわかるように、３次の近似サイン関数によって表されるラインＭ’１〜Ｍ’３は、実際に計測される歪曲量のラインＭ１〜Ｍ３とほぼ等しい。すなわち、近似関数によって実際の歪曲量とほぼ等しい値を算出可能であることを示す。（１）、（２）式で示した６次、３次の近似関数によっても、実際の歪曲量と等しい値を算出可能である。
【００４７】
図７は、システムコントロール回路３０によって実行されるディストーション補正処理を示したフローチャートである。図８は、撮影画像を示した図である。
【００４８】
図８に示すように、ここでは、画像の各画素の位置座標を（ｉ、ｊ）によって表す。ただし、“ｉ（１≦ｉ≦Ｉｍａｘ）”は、画像の横方向の位置座標を示し、“ｊ（１≦ｊ≦Ｊｍａｘ）”は、画像の縦方向の位置座標を示す。また、撮影された画像、すなわちディストーションの生じた画像の像高を“ｙ’”とし、ディストーション補正処理によって求められる像高を“ｙ”とする。なお、像高ｙ、ｙ’は、画像中心Ｃ（ｉｃ、ｊｃ）から対象となる画素の座標位置までの距離を示す。
【００４９】
ステップＳ１０１では、ｉ＝１に設定され、ステップＳ１０２にでは、ｊ＝１に設定される。ここでは、ディストーション補正によって移動する位置にある画素Ｐ（ｉ、ｊ）として、位置座標（１，１）の画素Ｐが最初に選定される。ステップ１０３では、対象となった画素Ｐの像高ｙが算出される。像高ｙは、画素Ｐと画像中心Ｃとの距離を計算することによって求められる。
【００５０】
ステップＳ１０４では、ＲＯＭ１１に格納された係数のデータの中から、撮影時の焦点距離に応じた近似関数の係数が選択される。そして、選択された近似関数の係数に基づき、近似関数が定められる。焦点距離については、レンズ１０Ａのズーム位置に対応する焦点距離情報が、ＲＯＭ１１を通してシステムコントロール回路３０に入力される。図８では、撮影画像に樽型のディストーションが生じており、広角側の焦点距離となっている。また、近似関数として、（３）式の３次のサイン関数を近似関数として用い、２つの係数、３乗項の係数と角度項の係数とが選択される。
【００５１】
ステップＳ１０５では、算出された像高ｙの値を３次のサイン関数に代入することによって、ディストーションによる収差量Ｄ（％）が算出される。そして、収差量Ｄに基づき、ディストーションが生じたときの像高ｙ’が求められる。
【００５２】
ステップＳ１０６では、算出された像高ｙ’に基づき、ディストーションによって画素Ｐが移動した時の位置座標が算出される。変位した画素を“Ｐ’”、その位置座標を（ｉ’、ｊ’）と表すと、画素Ｐ’の位置座標（ｉ’、ｊ’）は、以下の関係式に基づいて算出される。ただし、画像中心Ｃを原点として縦、横方向に沿って規定される２次元座標系の第１象限、第２象限、第３象限、第４象限に分かれて関係式が定められる。
【００５３】
【数７】
2008252522.tif 000010
【００５４】
ステップＳ１０７では、算出された画素Ｐ’の位置座標（ｉ’、ｊ’）が、ディストーションが生じない場合の元の画素位置、すなわち画素Ｐの位置（ｉ、ｊ）へ変換される。これにより、ディストーション補正された画素の位置が決定される。ステップＳ１０８では、座標ｉが１だけインクリメントされ、ステップＳ１０９では、座標ｉが最大値Ｉｍａｘより大きいか否かが判断される。座標ｉが最大値Ｉｍａｘ以下の場合、ステップＳ１０３へ戻る。一方、座標ｉが最大値Ｉｍａｘより大きい場合、ステップＳ１１０において座標ｊが１だけインクリメントされる。そして、ステップＳ１１１では、座標ｊが最大値Ｊｍａｘより大きいか否かが判断される。座標ｊが最大値Ｊｍａｘ以下の場合、ステップＳ１０２へ戻る。
【００５５】
ステップＳ１０２〜Ｓ１０９が繰り返されることにより、画像の横方向に沿った１ライン分の画素に対してディストーション補正が順に行われ、１ライン分の画素についてディストーション補正が終了すると、次のライン（ｊ＋１）の画素に対してディストーション補正が順次行われる。そして、すべての画素に対してディストーション補正が行われると、ディストーション補正処理は終了する。
【００５６】
このように本実施形態によれば、焦点距離それぞれに応じた近似関数の係数データがＲＯＭ１１にあらかじめ格納されており、交換レンズ１１が装着されると、係数データがＲＯＭ１１からカメラ本体へ読み出される。撮影動作が実行されると、撮影時の焦点距離に応じた係数データが選択され、像高と歪曲量のプロットを表す似関数が規定される。近似関数に基づいて歪曲量Ｄが算出され、そして、歪曲量Ｄに基づき、ディストーション補正が行われる。
【００５７】
近似曲線によって歪曲量を適切に算出することができるため、膨大な像高と歪曲量の座標（プロット）データをあらかじめ記憶させておく必要がなく、歪曲量の計算も迅速にかつ精度よく行うことができる。交換レンズ１０ＢのＲＯＭ１１には係数データのみ格納すればよいので、ＲＯＭ１１のメモリ容量を抑えることができ、交換レンズ型カメラにおいても、少ないデータ量で精度よくディストーション補正することができる。特に、３次の近似サイン関数の場合、少ない係数データによるディストーション補正が可能となる。
【００５８】
なお、近似関数は、レンズ特性に合わせて規定すればよく、６次、３次以外のｎ次の近似関数、あるいは３次以外のｎ次の近似サイン関数を用いてもよい。ディストーション補正は、従来の他の方法を適用することも可能であり、補正専用ハードウェアによってディストーション補正処理を行ってもよい。また、一眼レフ型以外のカメラに適用してもよい。
【００５９】
次に、図９を用いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、像高とそれに応じた歪曲量のデータがメモリに格納され、線形近似関数が求められる。それ以外については、第１の実施形態と実質的に同じである。
【００６０】
図９は、像高と歪曲量のプロットおよび線形近似関数を示した図である。図１０は、線形近似関数による誤差を示した図である。
【００６１】
第２の実施形態では、ｍ個の像高とそれぞれの像高に応じた歪曲量のデータが、ＲＯＭ１１に格納されている。ここでは、下表に示すように、５ｍｍ間隔であらかじめ計測された３つの像高と歪曲量のデータが格納されている。このようなデータが、焦点距離ごとにＲＯＭ１１に格納されている。
【００６２】
【表２】
2008252522.tif 000011
【００６３】
焦点距離に応じてｍ個の像高と歪曲量のデータが選択されると、そのプロットデータから線形の近似曲線が規定される。近似曲線は、図９の破線に示すように、各プロットの位置を結ぶ複数の直線によって構成されている。この線形近似曲線に基づき、像高ごとの歪曲量Ｄが算出される。そして、図７で示したように、ディストーション補正が実行される。
【００６４】
図１０に示すように、線形近似関数による誤差は０．０６％以内の範囲に収まっており、線形近似関数によっても精度よくディストーション補正をすることができる。
【００６５】
次に、図１１を用いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第２の実施形態のように像高と歪曲量のデータがメモリに格納されているが、第２の実施形態と異なり、６次の近似関数が規定される。
【００６６】
図１１は、像高と歪曲量のプロットおよび６次の近似関数を示した図である。
【００６７】
焦点距離に応じて、ｍ個の像高と歪曲量のデータが選択される。選択されたデータに基づき、ｍ−１次の近似関数が求められる。すなわち、ｍ個の像高と歪曲量のデータに基づき、ｍ−１次の近似関数の各係数が求められる。ただし、ｍ−１次の近似関数の算出方法は、従来知られている一般的方法を適用すればよい。図１１では、７個の像高（像高＝０を含む）と歪曲量データから破線で示す６次の近似関数が求められている。
【００６８】
次に、図１２を用いて、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、ｎ次の近似関数の係数データからｎ次の近似関数を規定し、さらに、ｎ次の近似関数から線形近似関数を規定する。それ以外については、第１の実施形態と同じである。
【００６９】
図１２は、６次の近似関数および線形近似関数を示した図である。
【００７０】
第１の実施形態と同様、ｎ次の近似関数の係数データから、ｎ次の近似関数が定められる。そして、ｎ次の近似関数のｍ個の座標データから、破線で示す線形近似関数が求められる。図１２では、６次の近似関数と、６次の近似関数から求められる線形近似関数が示されている。
【００７１】
次に、図１３を用いて、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態では、第４の実施形態と異なり、近似関数としてｎ次のサイン関数が定められる。それ以外の構成については、第４の実施形態と同じである。
【００７２】
図１３は、３次のサイン近似関数および線形近似関数を示した図である。ｎ次のサイン関数の係数データから、ｎ次のサイン関数が定められると、３次のサイン関数のｍ個の座標データから、線形近似関数が求められる。図１３では、３次のサイン関数と線形近似関数が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施形態であるデジタルカメラの斜視図である。
【図２】デジタルカメラのブロック図である。
【図３】撮影光学系によるディストーション（歪曲収差）を例示した図である。
【図４】近似計算によって得られる歪曲量を示した図である。
【図５】近似関数のそれぞれの誤差を示した図である。
【図６】焦点距離によって異なる３次の近似サイン関数におけるディストーションを示した図である。
【図７】システムコントロール回路によって実行されるディストーション補正処理を示したフローチャートである。
【図８】撮影画像を示した図である。
【図９】第２の実施形態における像高と歪曲量のプロットおよび線形近似関数を示した図である。
【図１０】第２の実施形態における線形近似関数による誤差を示した図である。
【図１１】第３の実施形態における像高と歪曲量のプロットおよび６次の近似関数を示した図である。
【図１２】第４の実施形態における６次の近似関数および線形近似関数を示した図である。
【図１３】第５の実施形態における３次のサイン近似関数および線形近似関数を示した図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  デジタルカメラ
１０Ａ  交換レンズ
１０Ｂ  本体
１１  ＲＯＭ（メモリ）
１２  撮影光学系
２３  焦点検出器
３０  システムコントロール回路
【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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