(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、
以下の条件式を満足することを特徴とする画像処理方法。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数。
【請求項２】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、
以下の条件式を満足することを特徴とする画像処理方法。
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数。
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数。
【請求項４】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、
以下の条件式を満足することを特徴とする画像処理方法。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝｛（γ１＋１）／（γ２＋１）｝×α×｛θ１／θ２｝×
｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数、
γ１：前記撮像面の前記第１像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション、
γ２：前記撮像面の前記第２像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【請求項５】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、
以下の条件式を満足することを特徴とする画像処理方法。
Ｋ＝｛β／（γ＋１）｝×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報および前記光学情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数、
γ：前記撮像面の前記像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【請求項６】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
Ｋ＝｛β／（γ＋１）｝×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報および前記光学情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数、
γ：前記撮像面の前記像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【請求項７】
前記撮像面の形状は、物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４、および請求項６のいずれか一項に記載の画像処理方法。
０．９５＜α＜１．０５
【請求項８】
前記撮像面の形状は、物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２、請求項３、請求項５、および請求項６のいずれか一項に記載の画像処理方法。
０．９５＜β＜１．０５
【請求項９】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、
以下の条件式を満足することを特徴とする記載の撮像装置。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数。
【請求項１０】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数。
【請求項１１】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数。
【請求項１２】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝｛（γ１＋１）／（γ２＋１）｝×α×｛θ１／θ２｝×
｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数、
γ１：前記撮像面の前記第１像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション、
γ２：前記撮像面の前記第２像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【請求項１３】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
Ｋ＝｛β／（γ＋１）｝×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報および前記光学情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数、
γ：前記撮像面の前記像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【請求項１４】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
Ｋ＝｛β／（γ＋１）｝×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報および前記光学情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数、
γ：前記撮像面の前記像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【請求項１５】
前記撮像面の形状は、物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９、請求項１１、請求項１２、および請求項１４のいずれか一項に記載の撮像装置。
０．９５＜α＜１．０５
【請求項１６】
前記撮像面の形状は、物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１０、請求項１１、請求項１３、および請求項１４のいずれか一項に記載の撮像装置。
０．９５＜β＜１．０５
【請求項１７】
物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理プログラムであって、
前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する変換処理を前記撮像装置のコンピュータに実行させ、
以下の条件式を満足することを特徴とする画像処理プログラム。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法、撮像装置、および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、湾曲した撮像素子の撮像面に物体の像を結像可能な光学系（例えば、特許文献１を参照）が考案されている。光学系の像面湾曲に沿って撮像面を湾曲させることで、光学系において像面湾曲を補正する負担が減るので、光学系をより小型にして結像性能を高めることが可能になる。このような光学系を用いた撮像装置では、湾曲した撮像素子の撮像面に対し、平面状の画像出力媒体に画像を出力するため、出力画像において擬似的なディストーションが発生する。そのため、ディストーションのない自然な出力画像を得るための方策が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９２６８８号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の本発明に係る画像処理方法は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、以下の条件式を満足する。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数。
第２の本発明に係る画像処理方法は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、以下の条件式を満足する。
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数。
第３の本発明に係る画像処理方法は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、以下の条件式を満足する。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝｛（γ１＋１）／（γ２＋１）｝×α×｛θ１／θ２｝×
｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数、
γ１：前記撮像面の前記第１像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション、
γ２：前記撮像面の前記第２像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
第４の本発明に係る画像処理方法は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理方法であって、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換し、以下の条件式を満足する。
Ｋ＝｛β／（γ＋１）｝×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報および前記光学情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数、
γ：前記撮像面の前記像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【０００５】
また、第１の本発明に係る撮像装置は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、以下の条件式を満足する。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数。
第２の本発明に係る撮像装置は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、以下の条件式を満足する。
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数。
第３の本発明に係る撮像装置は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、以下の条件式を満足する。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝｛（γ１＋１）／（γ２＋１）｝×α×｛θ１／θ２｝×
｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数、
γ１：前記撮像面の前記第１像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション、
γ２：前記撮像面の前記第２像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
第４の本発明に係る撮像装置は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子と、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報および、前記物体の像を前記撮像面に結像させる対物レンズのディストーションを表す光学情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する画像処理部とを備え、以下の条件式を満足する。
Ｋ＝｛β／（γ＋１）｝×｛tan（θ）／θ｝
０．８＜β＜１．２
但し、
Ｋ：前記変換情報および前記光学情報として用いられる変換係数、
θ：前記撮像面の中心に位置する撮像中心点の法線と、前記撮像面に設定された像高点における法線とのなす角、
β：固有係数、
γ：前記撮像面の前記像高点における、前記対物レンズの光軸に対し垂直な方向に沿って求められる前記対物レンズのディストーション。
【０００６】
また、本発明に係る画像処理プログラムは、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面を有し、前記撮像面に結像される物体の画像データを第１画像データとして作成可能な撮像素子を備えた撮像装置における画像処理プログラムであって、前記撮像面の湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、前記第１画像データを、平面状の画像出力媒体に画像を出力するための第２画像データに変換する変換処理を前記撮像装置のコンピュータに実行させ、以下の条件式を満足する。
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝
ｙ２＜ｙ１
０．８＜α＜１．２
但し、
ｙ１：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第１像高点と前記撮像面の中心に位置する撮像中心点との間の距離、
ｙ２：前記撮像面における、前記撮像面に設定された第２像高点と前記撮像中心点との間の距離、
Ｙ１：前記第２画像データにおける、前記第１像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
Ｙ２：前記第２画像データにおける、前記第２像高点に対応する点と前記撮像中心点に対応する点との間の距離、
θ１：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第１像高点における法線とのなす角、
θ２：前記撮像面の前記撮像中心点における法線と前記撮像面の前記第２像高点における法線とのなす角、
α：固有係数。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】撮像装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は最終出力面の出力画像においてディストーションが生じる様子を示す模式図であり、（ｂ）は本実施形態の画像処理を示す模式図である。
【図３】撮像面と、仮想出力面と、最終出力面との位置関係を示す模式図である。
【図４】画像処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本実施形態に係る撮像装置１が図１に示されている。撮像装置１は、撮像素子５と、制御部１０と、画像処理部１５と、これらを収容する装置本体４０とを備えて構成される。また、撮像装置１に
は、対物レンズ２０と、記憶媒体２５と、画像表示部３０と、出力部３５とが設けられる。
【０００９】
対物レンズ２０は、物体ＯＢの像を撮像素子５の撮像面Ｉ上に結像させる。なお、対物レンズ２０は、撮像装置１（装置本体４０）と一体的に設けられてもよく、撮像装置１（装置本体４０）に対し別体に着脱可能に取り付けられてもよい。記憶媒体２５は、フラッシュメモリーを用いたメモリーカード等から構成され、画像処理部１５により生成された画像データ等を記憶することができる。記憶媒体２５は、装置本体４０の内部に挿抜可能に収容され、制御部１０等と電気的に接続される。画像表示部３０は、装置本体４０の背面側に設けられ、物体ＯＢ（被写体）の画像を表示することができる。出力部３５は、装置本体４０の外側に設けられ、記憶媒体２５に記憶された画像データ等を外部（例えば、画像出力媒体９０）に出力することができる。
【００１０】
撮像素子５は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーを用いて構成される。撮像素子５の表面には、画素（光電変換器）が二次元的に配置された撮像面Ｉが形成される。撮像面Ｉは、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲しており、対物レンズ２０の像面が撮像面Ｉに沿って湾曲して形成される。このように、撮像面Ｉの形状は軸対称形状（中心軸回りに回転対称な形状）であり、撮像素子５において撮像面Ｉの中心点（以降、撮像中心点ＣＰと称する）を通る法線と一致する中心軸ＣＡと、対物レンズ２０の光軸ＡＺとが重なって一致するように、撮像素子５と対物レンズ２０とが配置される。撮像素子５は、対物レンズ２０により撮像面Ｉ上で結像した物体ＯＢ（被写体）からの光を光電変換し、被写体の画像データを制御部１０等に出力する。
【００１１】
制御部１０には、撮像素子５と、画像処理部１５とが電気的に接続される。また、制御部１０には、記憶媒体２５と、画像表示部３０と、出力部３５とが電気的に接続される。制御部１０は、撮像素子５、画像表示部３０等をそれぞれ制御する。画像処理部１５は、撮像素子５から出力された画像データ（以降、第１画像データと称する）に基づいて、画像出力媒体９０に画像を出力するための画像データ（以降、第２画像データと称する）を生成する。画像出力媒体９０として、例えば、テレビモニター、ＰＣモニター、デジタルフォトフレーム等の表示装置や、プリンタ装置等により印刷される印画紙が例示される。
【００１２】
ところで、実用的な撮像レンズは、ザイデルの５収差を補正する他に、ペッツバール和を適宜設定する必要がある。一般に、撮像面が平坦であることを前提とし、少ない枚数のレンズで各収差を全て補正するため、テッサータイプのレンズが多く採用される。
【００１３】
一方、像面湾曲収差を補正せずに、像面湾曲に従って撮像素子の撮像面を湾曲させて高画角化を達成する撮像装置として、シュミットカメラや簡易フィルムカメラが提案されている。これにより、撮像面を湾曲させれば像面湾曲収差を補正しなくてもよいので、像面を平坦化するための収差補正指標であるペッツバール和の値を自由に設定することができる。そのため、従来ではテッサータイプのレンズでしか達成できなかった結像性能を、トリプレットタイプのレンズで実現することが可能となる。
【００１４】
但し、撮像素子の撮像面が湾曲しているにも拘らず、画像出力媒体９０における平面状の出力面に画像を出力するため、図２（ａ）に示すように、出力画像において擬似的なディストーションが発生する。湾曲する撮像面Ｉに沿った座標系を平面に沿った座標系として展開すると、撮像面Ｉの四隅に向かうほど歪みが生じるからである。なお、図２において、撮像面Ｉ上に結像した物体ＯＢ（格子状の四角形）の像と、仮想出力面ＩＤおよび最終出力面Ｄにおける物体ＯＢの出力画像とを示している。ここで、仮想出力面ＩＤは、仮想的に撮像面Ｉに接して配置された仮想出力媒体（図示せず）における平面状の出力面である。最終出力面Ｄは、画像出力媒体９０における平面状の出力面（例えば、表示装置の
画面や、プリンタ装置等により印刷される印画紙の紙面等）であり、仮想出力面ＩＤに対し比例拡大もしくは縮小して形成される。
【００１５】
本実施形態において、画像処理部１５は、撮像面Ｉの湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、画像出力媒体９０における平面状の出力面（最終出力面Ｄ）に画像を出力するための変換を行った第２画像データを生成する。例えば、画像処理部１５は、変換情報を用いて、撮像素子５から出力された第１画像データを、図２（ｂ）に示すように、仮想出力面ＩＤにディストーションのない物体ＯＢの画像を出力可能な第２画像データに変換する。これにより、仮想出力面ＩＤに対し比例拡大もしくは縮小して形成された最終出力面Ｄに、ディストーションのない物体ＯＢの画像を出力することが可能になる。
【００１６】
図３に示すように、撮像面Ｉにおける、撮像面Ｉに設定された第１像高点Ｐ１と撮像面Ｉの中心に位置する撮像中心点ＣＰとの間の距離をｙ１とし、撮像面Ｉにおける、撮像面Ｉ（第１像高点Ｐ１よりも撮像中心点ＣＰの近く）に設定された第２像高点Ｐ２と撮像中心点ＣＰとの間の距離をｙ２とする。また、第２画像データ（最終出力面Ｄ）における、第１像高点Ｐ１に対応する点Ｑ１と撮像中心点ＣＰに対応する点ＣＱとの間の距離をＹ１とし、第２画像データ（最終出力面Ｄ）における、第２像高点Ｐ２に対応する点と撮像中心点ＣＰに対応する点ＣＱとの間の距離をＹ２とする。また、撮像面Ｉの撮像中心点ＣＰにおける法線（中心軸ＣＡ）と第１像高点Ｐ１における法線とのなす角をθ１［rad］と
し、撮像面Ｉの撮像中心点ＣＰにおける法線（中心軸ＣＡ）と第２像高点Ｐ２における法線とのなす角をθ２［rad］とする。また、第１の固有係数をαとする。このとき、次の
条件式（１）〜（３）で表される条件を満足することが好ましい。
【００１７】
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝  …（１）
ｙ２＜ｙ１  …（２）
０．８＜α＜１．２  …（３）
【００１８】
条件式（１）〜（３）で表される条件を満足することで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションを適切に補正することができる。条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、擬似的なディストーションに対し補正不足となる。条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、擬似的なディストーションに対し補正過剰となる。
【００１９】
なお、仮想出力面ＩＤにおける、第１像高点Ｐ１に対応する点Ｑ１ａと撮像中心点ＣＰとの間の距離をＹ１ａとし、仮想出力面ＩＤにおける、第２像高点Ｐ２に対応する点Ｑ２ａと撮像中心点ＣＰとの間の距離をＹ２ａとする。最終出力面Ｄは、仮想出力面ＩＤに対し比例拡大もしくは縮小して形成されるため、Ｙ２／Ｙ１＝Ｙ２ａ／Ｙ１ａとなる。このように、仮想出力面ＩＤを含む任意の大きさの（比例拡大もしくは縮小して形成される）最終出力面Ｄにおいて、条件式（１）〜（３）で表される条件を満足することで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションを適切に補正することができる。
【００２０】
本実施形態のように、撮像面Ｉの形状が物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状である場合、第１の固有係数αの範囲は、より実用的な範囲として、次の条件式（３Ａ）で表される条件を満足することが望ましい。条件式（３Ａ）で表される条件を満足することで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションをより適切に補正することができる。
【００２１】
０．９５＜α＜１．０５  …（３Ａ）
【００２２】
また、撮像面Ｉに設定された像高点と撮像中心点ＣＰとの間の距離をｙとし、仮想出力面ＩＤにおける、当該像高点に対応する点と撮像中心点ＣＰとの間の距離をＹとする。なお、像高点と撮像中心点ＣＰとの間の距離ｙと、所定の基準位置に対する像高点の回転角とを用いて、像高点の位置座標が回転座標系で表される。そのため、湾曲する撮像面Ｉに沿った回転座標系を平面状の仮想出力面ＩＤに沿った回転座標系として展開することができる。このとき、距離ｙに所定の変換係数を乗じて距離Ｙとすることで、仮想出力面ＩＤにディストーションのない物体ＯＢの画像を出力可能な第２画像データを生成することができる。ここで、前述の変換情報として用いられる所定の変換係数をＫとすると、Ｋ＝Ｙ／ｙで表される。また、撮像面Ｉの中心に位置する撮像中心点ＣＰの法線（中心軸ＣＡ）と、撮像面Ｉに設定された像高点における法線とのなす角をθ［rad］とし、第２の固有
係数をβとする。このとき、次の条件式（４）〜（５）で表される条件を満足することが好ましい。
【００２３】
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝  …（４）
０．８＜β＜１．２  …（５）
【００２４】
条件式（４）〜（５）で表される条件を満足することで、仮想出力面ＩＤにディストーションのない物体ＯＢの画像を出力可能な第２画像データを生成することができ、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションを適切に補正することができる。条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、擬似的なディストーションに対し補正不足となる。条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、擬似的なディストーションに対し補正過剰となる。
【００２５】
なお、撮像面Ｉの像高点の一例として、第１像高点Ｐ１、および第２像高点Ｐ２が該当する。また、仮想出力面ＩＤにおける、撮像面Ｉの像高点に対応する点の一例として、第１像高点Ｐ１に対応する点Ｑ１ａ、および第２像高点Ｐ２に対応する点Ｑ２ａが該当する。
【００２６】
本実施形態のように、撮像面Ｉの形状が物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状である場合、第２の固有係数βの範囲は、より実用的な範囲として、次の条件式（５Ａ）で表される条件を満足することが望ましい。条件式（５Ａ）で表される条件を満足することで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションをより適切に補正することができる。
【００２７】
０．９５＜β＜１．０５  …（５Ａ）
【００２８】
以上のように構成される撮像装置１において、ユーザーによるレリーズ釦（図示せず）の撮像操作、もしくは、所定の遠隔操作に応じて、撮像が行われる。このとき、内部メモリー（図示せず）に記憶された所定の制御プログラムに基づいて、制御部１０が撮像素子５等を制御し、制御部１０の制御に応じて撮像素子５が作動する。撮像素子５は、対物レンズ２０により撮像面Ｉ上で結像した物体ＯＢ（被写体）からの光を光電変換し、被写体の画像データを第１画像データとして制御部１０に出力する。制御部１０は、撮像素子５から出力された第１画像データを画像処理部１５に送信し、画像処理部１５は、制御部１０から送信された第１画像データに基づいて、画像出力媒体９０に画像を出力するための第２画像データを生成する。
【００２９】
ここで、第２画像データを生成する際、画像処理部１５を構成するコンピュータにより実行される画像処理方法について、図４を参照して説明する。画像処理部１５は、内部メモリー（図示せず）に記憶された所定の画像処理プログラムに基づいて作動する。
【００３０】
画像処理部１５は、制御部１０から送信された第１画像データを、画像出力媒体９０に画像を出力するための第２画像データに変換するデータ変換処理（ステップＳＴ１０１）を実行する。このとき、画像処理部１５は、変換情報として撮像面Ｉの湾曲した形状に基づいて設定された変換係数Ｋを用いて、制御部１０から送信された第１画像データから、画像出力媒体９０における最終出力面Ｄに画像を出力するための変換を行った第２画像データを生成する。具体的には、画像処理部１５は、撮像面Ｉにおける各像高点について、像高点と撮像中心点ＣＰとの間の距離ｙに変換係数Ｋを乗じて、仮想出力面ＩＤにおける像高点に対応する点と撮像中心点ＣＰとの間の距離Ｙとし、湾曲する撮像面Ｉに沿った回転座標系を平面状の仮想出力面ＩＤに沿った回転座標系として展開する。そして、画像処理部１５は、仮想出力面ＩＤにおける像高点に対応する点と撮像中心点ＣＰとの間の距離Ｙと、所定の基準位置に対する像高点（像高点に対応する点）の回転角とを用いた回転座標系を利用して、仮想出力面ＩＤに出力される画像のデータを第２画像データとして生成する。
【００３１】
これにより、仮想出力面ＩＤに対し比例拡大もしくは縮小して形成された最終出力面Ｄに、ディストーションのない物体ＯＢの画像を出力することが可能になる。なお、画像処理部１５は、仮想出力面ＩＤに限らず、仮想出力面ＩＤに対し比例拡大もしくは縮小して形成された中間出力面（例えば、画像表示部３０の出力画面）に出力可能な画像のデータを、第２画像データとして生成するようにしてもよい。
【００３２】
そして、画像処理部１５は、先のデータ変換処理で生成した第２画像データを記憶媒体２５に記憶させるデータ出力処理（ステップＳＴ１０２）を実行する。このとき、画像処理部１５は、先のデータ変換処理で生成した第２画像データを制御部１０に送信し、制御部１０が画像処理部１５から送信された第２画像データを記憶媒体２５に記憶させる。制御部１０は、ユーザーの操作等に応じて、記憶媒体２５に記憶された第２画像データに基づく物体ＯＢ（被写体）の出力画像を、画像表示部３０の出力画面に表示させることができる。また、制御部１０は、ユーザーの操作等に応じて、記憶媒体２５に記憶された第２画像データを、出力部３５を介して外部に送信し、画像出力媒体９０における平面状の最終出力面Ｄ（表示装置の画面や、プリンタ装置等により印刷される印画紙の紙面等）に、ディストーションのない物体ＯＢの画像を出力（表示や印刷等）させることができる。また、記憶媒体２５を装置本体４０から取り出して表示装置等の画像出力媒体９０と電気的に接続させることにより、画像出力媒体９０の最終出力面Ｄに物体ＯＢの画像を出力させることもできる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像処理部１５は、撮像面Ｉの湾曲した形状に基づいて設定された変換情報を用いて、撮像素子５で作成された第１画像データを、画像出力媒体９０における平面状の出力面（最終出力面Ｄ）に画像を出力するための第２画像データに変換する。これにより、前述したように、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションを補正することが可能になり、ディストーションのない自然な出力画像を得ることができる。
【００３４】
上述の実施形態において、対物レンズ２０が撮影装置１（装置本体４０）と一体的に設けられている場合、画像処理部１５は、内部メモリー（図示せず）に記憶された対物レンズ２０のディストーションに関する光学情報および、撮像面Ｉの湾曲した形状に応じて設定される変換情報を用いて、画像出力媒体９０における平面状の出力面（最終出力面Ｄ）に画像を出力するための変換を行った第２画像データを生成してもよい。これにより、対物レンズ２０のディストーションを補正するパラメータを含んだ変換係数を用いることで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとを同時に補正することが可能になる。
【００３５】
ここで、対物レンズ２０のディストーションを、撮像面Ｉの任意の像高点において対物レンズ２０の光軸ＡＺに対して垂直方向に計測した像高に対する値と定義する。また、撮像面Ｉの第１像高点Ｐ１における、対物レンズ２０の光軸ＡＺに対し垂直な方向に沿って求められる対物レンズ２０のディストーションをγ１とし、撮像面Ｉの第２像高点Ｐ２における、対物レンズ２０の光軸ＡＺに対し垂直な方向に沿って求められる対物レンズ２０のディストーションをγ２とする。このとき、前述の条件式（２）〜（３）および次の条件式（１１）で表される条件を満足することが好ましい。
【００３６】
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝｛（γ１＋１）／（γ２＋１）｝×α×｛θ１／θ２｝×
｛tan（θ２）／tan（θ１）｝  …（１１）
【００３７】
条件式（１１）および条件式（２）〜（３）で表される条件を満足することで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとを適切に補正することができる。条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、各ディストーションに対し補正不足となる。条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、各ディストーションに対し補正過剰となる。
【００３８】
なお、撮像面Ｉの形状が物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状である場合、第１の固有係数αの範囲は、より実用的な範囲として、前述の条件式（３Ａ）で表される条件を満足することが望ましい。条件式（３Ａ）で表される条件を満足することで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとをより適切に補正することができる。
【００３９】
また、撮像面Ｉの像高点における、対物レンズ２０の光軸ＡＺに対し垂直な方向に沿って求められる対物レンズ２０のディストーションをγとする。このとき、前述の変換情報および光学情報として用いられる所定の変換係数をＫとすると、前述の条件式（５）および次の条件式（１４）で表される条件を満足することが好ましい。
【００４０】
Ｋ＝｛β／（γ＋１）｝×｛tan（θ）／θ｝  …（１４）
【００４１】
条件式（１４）および条件式（５）で表される条件を満足することで、仮想出力面ＩＤにディストーションのない物体ＯＢの画像を出力可能な第２画像データを生成することができ、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとを適切に補正することができる。条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、各ディストーションに対し補正不足となる。条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、各ディストーションに対し補正過剰となる。
【００４２】
なお、撮像面Ｉの形状が物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状である場合、第２の固有係数βの範囲は、より実用的な範囲として、前述の条件式（５Ａ）で表される条件を満足することが望ましい。条件式（５Ａ）で表される条件を満足することで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとをより適切に補正することができる。
【００４３】
また、上述の実施形態において、対物レンズ２０が撮像装置１（装置本体４０）に対し別体に取り付けられる場合、画像処理部１５は、対物レンズ２０のディストーションに関する光学情報を対物レンズ２０から受信し、受信した光学情報および、内部メモリー（図示せず）に記憶された変換情報を用いて、画像出力媒体９０における平面状の出力面（最終出力面Ｄ）に画像を出力するための変換を行った第２画像データを生成してもよい。こ
れにより、対物レンズ２０のディストーションを補正するパラメータを含んだ変換係数を用いることで、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとを同時に補正することが可能になる。
【００４４】
前述の場合と同様に、対物レンズ２０のディストーションを、撮像面Ｉの任意の像高点において対物レンズ２０の光軸ＡＺに対して垂直方向に計測した像高に対する値と定義する。また、条件式（１１）の場合と同様に、撮像面Ｉの第１像高点Ｐ１における対物レンズ２０のディストーションをγ１とし、撮像面Ｉの第２像高点Ｐ２における対物レンズ２０のディストーションをγ２とする。このとき、前述の条件式（２）〜（３）および次の条件式（２１）で表される条件を満足することが好ましい。
【００４５】
｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝
＝α×｛θ１／θ２｝×｛tan（θ２）／tan（θ１）｝×
｛（γ１＋１）／（γ２＋１）｝  …（２１）
【００４６】
条件式（２１）は、条件式（１１）と同義である。条件式（２１）および条件式（２）〜（３）で表される条件を満足することで、条件式（１１）の場合と同様に、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとを適切に補正することができる。なお、条件式（１１）の場合と同様に、撮像面Ｉの形状が物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状である場合、第１の固有係数αの範囲は、より実用的な範囲として、前述の条件式（３Ａ）で表される条件を満足することが望ましい。
【００４７】
また、条件式（１４）の場合と同様に、撮像面Ｉの像高点における対物レンズ２０のディストーションをγとする。このとき、前述の変換情報および光学情報として用いられる所定の変換係数をＫとすると、前述の条件式（５）および次の条件式（２４）で表される条件を満足することが好ましい。
【００４８】
Ｋ＝β×｛tan（θ）／θ｝／（γ＋１）  …（２４）
【００４９】
条件式（２４）は、条件式（１４）と同義である。条件式（２４）および条件式（５）で表される条件を満足することで、条件式（１４）の場合と同様に、仮想出力面ＩＤにディストーションのない物体ＯＢの画像を出力可能な第２画像データを生成することができ、最終出力面Ｄに出力される出力画像において発生し得る擬似的なディストーションと、対物レンズ２０のディストーションとを適切に補正することができる。なお、条件式（１４）の場合と同様に、撮像面Ｉの形状が物体側に凹面を向けるように湾曲した球面形状である場合、第２の固有係数βの範囲は、より実用的な範囲として、前述の条件式（５Ａ）で表される条件を満足することが望ましい。
【００５０】
これにより、上述の実施形態と同様にして、画像処理部１５が、データ変換処理（ステップＳＴ１０１）と、データ出力処理（ステップＳＴ１０２）とを実行することにより、仮想出力面ＩＤに対し比例拡大もしくは縮小して形成された最終出力面Ｄに、ディストーションのない物体ＯＢの画像を出力することが可能になる。なお、対物レンズ２０が撮影装置１（装置本体４０）と一体的に設けられている場合、変換係数Ｋは、内部メモリー（図示せず）に記憶された変換情報と光学情報に基づき、撮像素子５（撮像面Ｉ）の形状および対物レンズ２０のディストーションに応じて設定される。また、対物レンズ２０が撮像装置１（装置本体４０）に対し別体に取り付けられる場合、変換係数Ｋは、対物レンズ２０から送信された光学情報と内部メモリー（図示せず）に記憶された変換情報に基づき、撮像素子５（撮像面Ｉ）の形状および、複数種の対物レンズのディストーションに応じて予め設定記憶された複数の変換係数の中から、撮像素子５の種類・形状および、対物レ
ンズ２０の種類・形状に対応した変換係数が選択設定される。
【００５１】
また、上述の実施形態において、撮像素子５から出力される第１画像データがいわゆるＲＡＷデータである場合、画像処理部１５は、第１画像データから、平面状の仮想出力面ＩＤに沿った（変換情報に応じたデータ変換が行われてない）中間画像データを生成した後、生成した中間画像データに対し変換情報に応じたデータ変換を行って、仮想出力面ＩＤと最終出力面Ｄとの間の中間出力面にディストーションのない物体ＯＢの画像を出力可能な第２画像データを生成するようにしてもよい。
【実施例】
【００５２】
以下に、本実施形態の各実施例を表１〜表３に示す。表１〜表３は、本実施形態の第１〜第３実施例を示す表である。なお、第１〜第３実施例において、撮像素子５の撮像面Ｉは、図３に示すように、物体側に凹面を向けるように（曲率半径をＲとする）球面状に湾曲しているものとする。なお、撮像素子５の撮像面Ｉは、球面に限らず、物体側に凹面を向けるように非球面状に湾曲してもよい。
【００５３】
各表において、図３に示すように、撮像面Ｉにおける、撮像面Ｉに設定された第１像高点Ｐ１と撮像面Ｉの中心に位置する撮像中心点ＣＰとの間の距離をｙ１とし、撮像面Ｉにおける、撮像面Ｉ（第１像高点Ｐ１よりも撮像中心点ＣＰの近く）に設定された第２像高点Ｐ２と撮像中心点ＣＰとの間の距離をｙ２とする。また、第２画像データ（最終出力面Ｄ）における、第１像高点Ｐ１に対応する点Ｑ１と撮像中心点ＣＰに対応する点ＣＱとの間の距離をＹ１とし、第２画像データ（最終出力面Ｄ）における、第２像高点Ｐ２に対応する点と撮像中心点ＣＰに対応する点ＣＱとの間の距離をＹ２とする。
【００５４】
また、撮像面Ｉの撮像中心点ＣＰにおける法線（中心軸ＣＡ）と第１像高点Ｐ１における法線とのなす角をθ１［rad］とし、撮像面Ｉの撮像中心点ＣＰにおける法線（中心軸
ＣＡ）と第２像高点Ｐ２における法線とのなす角をθ２［rad］とする。また、撮像面Ｉ
の中心に位置する撮像中心点ＣＰの法線（中心軸ＣＡ）と、撮像面Ｉに設定された像高点における法線とのなす角θ［rad］とする。また、変換係数をＫとする。また、第１の固
有係数をαとし、第２の固有係数をβとする。
【００５５】
また、対物レンズ２０の光軸ＡＺに対し垂直な方向に沿って求められる対物レンズ２０のディストーションをγ１とし、撮像面Ｉの第２像高点Ｐ２における、対物レンズ２０の光軸ＡＺに対し垂直な方向に沿って求められる対物レンズ２０のディストーションをγ２とする。また、撮像面Ｉの像高点における、対物レンズ２０の光軸ＡＺに対し垂直な方向に沿って求められる対物レンズ２０のディストーションをγとする。
【００５６】
（第１実施例）
下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。
【００５７】
（表１）
θ１＝π／６［rad］
θ２＝π／１２［rad］
θ＝（θ１＝）π／６［rad］
γ１＝０．００
γ２＝０．００
γ＝（γ１＝）０．００
［条件式対応値］
条件式（１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．９２８２
条件式（３）  α＝１．００
条件式（４）  Ｋ＝１．１０２７
条件式（５）  β＝１．００
条件式（１１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．９２８２
条件式（１４）  Ｋ＝１．１０２７
条件式（２１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．９２８２
条件式（２４）  Ｋ＝１．１０２７
【００５８】
（第２実施例）
下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。
【００５９】
（表２）
θ１＝π／６［rad］
θ２＝π／１８［rad］
θ＝（θ１＝）π／６［rad］
γ１＝０．０５
γ２＝０．０１
γ＝（γ１＝）０．０５
［条件式対応値］
条件式（１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．８７０４
条件式（３）  α＝０．９５
条件式（４）  Ｋ＝１．１５７８
条件式（５）  β＝１．０５
条件式（１１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．９０４９
条件式（１４）  Ｋ＝１．１０２７
条件式（２１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．９０４９
条件式（２４）  Ｋ＝１．１０２７
【００６０】
（第３実施例）
下の表３に、第３実施例における各諸元を示す。
【００６１】
（表３）
θ１＝π／４［rad］
θ２＝π／１８［rad］
θ＝（θ１＝）π／４［rad］
γ１＝−０．１５
γ２＝−０．０３
γ＝（γ１＝）−０．１５
［条件式対応値］
条件式（１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．９１２５
条件式（３）  α＝１．１５
条件式（４）  Ｋ＝１．０８２３
条件式（５）  β＝０．８５
条件式（１１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．７９９６
条件式（１４）  Ｋ＝１．２７３２
条件式（２１）  ｛Ｙ２／Ｙ１｝／｛ｙ２／ｙ１｝＝０．７９９６
条件式（２４）  Ｋ＝１．２７３２
【符号の説明】
【００６２】
１  撮像装置
５  撮像素子                          １５  画像処理部
２０  対物レンズ                        ３０  画像表示部
９０  画像出力媒体
Ｉ  撮像面                            ＯＢ  物体
ＡＺ  光軸                              ＣＡ  中心軸
【図１】
0006651790.tif 000002
【図２】
0006651790.tif 000003
【図３】
0006651790.tif 000004
【図４】
0006651790.tif 000005