(57)【要約】【課題】光学系で生じる色収差を位相シフト処理によって補正する際に、画像サイズが縮小してしまうことを防止し、縮小処理のために必要となる有効画素領域の余裕を不要とした色収差補正装置を提供することを目的とする。【解決手段】光学レンズ部１０１から入射された被写体像は、撮像部１０２によって撮像され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号として色収差補正部１０４へ入力される。色収差補正部１０４では、光学レンズ部１０１で生じた色収差を位相シフト処理によって補正する。位相シフト処理のパラメータは、光学レンズ部１０１固有の色収差に応じた補正パラメータが各レンズ倍率毎に基準信号選択部１０３に設定される。基準信号選択部１０３では、設定された補正パラメータをもとに、縮小処理が行われないように補正基準信号を新たに選択し、選択した基準信号から逆変換によって補正パラメータを算出しなおす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズ部と、前記光学レンズ部を通して入力された被写体情報をＲ、Ｇ、Ｂの電気信号に変換する撮像部と、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号が入力され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のうち一つの画像を基準信号として他の画像を位相シフト処理することで、前記光学レンズ部で生じた色収差を補正する色収差補正部と、予め設定された所定の補正パラメータを基に、前記色収差補正部の基準信号を選択するとともに、選択した基準信号に応じて前記位相シフト処理の補正パラメータを新たに算出する基準信号選択部とを有することを特徴とする色収差補正装置。
【請求項２】
請求項１において、前記基準信号選択部は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のうち任意の信号を基準として設定された前記所定の補正パラメータのうち、画像の周辺部分のパラメータに着目し、パラメータが縮小処理の場合縮小処理とならない基準信号を新たに選択するとともに、選択した基準信号に応じて補正パラメータを新たに算出し、前記色収差補正部の位相シフト処理において余分な画素領域が不要となることを特徴とする色収差補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置に用いられ、光学レンズによって生じる色収差を補正する色収差補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置においては、光学レンズに起因する色収差の課題がある。色収差とは、光学レンズの屈折率が波長により異なるため生じる現象であり、結像位置が波長により光軸方向にずれる軸上色収差と、結像倍率が波長により異なる倍率色収差がある。これらの色収差は、レンズの構成や組成を変えることで低減することができる。
【０００３】
しかしながら、この方法ではレンズの大型化や、レンズが高価になってしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、光学レンズで生じた色収差を、デジタル信号処理によって補正する方法が知られており、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
【０００５】
図５は特許文献１に記載された色収差補正装置の構成図である。
【０００６】
図において、デジタルビデオカメラは、撮影対象物からの光を結像させる光学レンズ系５０１と、光学レンズ系からの入射像を撮像してＲ，Ｇ，Ｂの信号を出力する撮像系５０２及び分解回路５０３と、Ｒ，Ｇ，Ｂの信号に対して光学レンズ系５０１固有の色収差に応じた焦点距離補正値を用いてそれぞれ色収差補正を行う補正回路５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂと、色収差補正されたＲ，Ｇ，Ｂ出力を合成して色収差補正された画像信号を出力する合成回路５０５とを有してなる。ここで、補正回路５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂには、上記光学レンズ系５０１固有の色収差に応じた焦点距離補正値が上記所定の色収差補正値として設定されている。
【０００７】
図において、例えば、ズームレンズからなる光学レンズ系５０１によって撮影対象物からの光線が上記撮像系５０２の例えばＣＣＤ等の撮像素子上に結像される。上記撮像系５０２からは、上記ＣＣＤで撮像して得た撮像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂの信号）が出力される。この撮像系５０２からのＲ，Ｇ，Ｂの信号は、上記分解回路５０３によって、それぞれ色別に分離される。この分解回路５０３からのＲ，Ｇ，Ｂの各信号は、それぞれ対応する補正回路５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂに送られる。
【０００８】
上記補正回路５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に上記光学レンズ系５０１の色に応じた各像倍率にそれぞれ対応する焦点距離補正値が予め記憶されており、これら焦点距離補正値を用いたデジタル信号処理によって、各色に対する焦点距離補正を行うものである。具体的には、Ｒ，Ｇ，Ｂの中の１つ（例えばＧ）を基準として、他の色（Ｒ，Ｂ）に対して画像の拡大又は縮小を行って補正を行うものである。すなわち、本実施例のズームレンズからなる光学レンズ系５０１は、例えばＧ（緑）の色の波長に対してのみＣＣＤ上で焦点が合うように設計されたものであり、このように緑の波長に対してのみ焦点が合うようにすると、他の赤と青の波長に対してはズームレンズであるため倍率が異なるようになる。したがって、上記補正回路（補正回路５０４Ｒ，５０４Ｂ）において、デジタル信号処理による拡大或いは縮小を行って焦点距離を補正するようにしている。
【０００９】
上記特許文献においては、補正回路で、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のうち１つ（例えばＧ）を基準として基準以外の信号（Ｒ、Ｂ）に対して位相シフト処理（拡大または縮小処理）を行って色収差を補正する。この位相シフト処理は、光学レンズ系固有の色収差に応じて設定されたパラメータによって行う。
【００１０】
上記特許文献の場合の補正処理の動作概略図を図３に示す。図において、３０１、３０２、３０３はそれぞれ、撮像系５０２で撮像されたＧ、Ｂ、Ｒ信号である。３０４、３０５、３０６は円形被写体を撮像したときのＧ、Ｂ、Ｒの被写体像である。破線で示された３０７、３０８はＧ被写体像３０４をＲ信号、Ｂ信号画像内の同じ位置にマッピングしたＧ（基準）信号像である。同図で示すようにマッピングされたＧ（基準）信号像３０７、３０８と、Ｂ被写体像３０５、Ｒ被写体像３０６にずれが生じている。このずれが光学レンズ系５０１で生じた色収差である。３０９、３１０はＧ信号を基準としてＢ信号、Ｒ信号の色収差を補正するための、Ｂ補正パラメータ、Ｒ補正パラメータである。このＢ補正パラメータ３０９、Ｒ補正パラメータ３１０を用いてＢ信号、Ｒ信号の位相シフト処理が行われ、色収差によるずれが解消される。
【特許文献１】特開平６−１１３３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献等における従来の位相シフト処理は、画像周辺部分の補正パラメータによっては、余分な画素領域が必要となる。図４は位相シフト処理による補正前後の画素領域の変化を表す図である。なお、この図では水平画素領域のみを示している。
【００１２】
図４（ａ）のように、周辺部分の補正パラメータが拡大方向にある場合、余分な画素領域を必要としない。一方、図４（ｂ）のように、周辺部分の補正パラメータが縮小方向にある場合、余分な画素領域が必要となる。
【００１３】
近年のデジタルカメラやデジタルビデオカメラでは、ディテール処理やフォーマット変換など、フィルタ演算を伴う処理が多く搭載されている。一般的にこれらのフィルタ演算においても、余分な画素領域が必要となるため、広い画素領域をもつ撮像素子が求められる。
【００１４】
しかしながら、そのためには撮像素子のコストアップや、画素サイズ微細化による感度低下などの問題があった。
【００１５】
また、余分な画素領域を確保できない場合は、画像周辺部分の位相シフト処理が行えないため、色収差が残ってしまうという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記従来の課題を解決するため、本発明の色収差補正装置は、光学レンズ部と、前記光学レンズ部を通して入力された被写体情報をＲ、Ｇ、Ｂの電気信号に変換する撮像部と、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号が入力され、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のうち任意の一つの信号を第１の基準信号として他の信号を位相シフト処理することで、前記光学レンズ部で生じた色収差を補正する色収差補正部と、予め設定された第１の補正パラメータを基に、前記色収差補正部の第２の基準信号を選択するとともに、選択した前記第２の基準信号に応じて前記位相シフト処理の第２の補正パラメータを新たに算出する基準信号選択部とを有するもので、画像周辺部分の補正パラメータに着目し、パラメータが縮小方向にある場合、縮小方向とならない補正基準信号を新たに選択し、選択した補正基準信号から逆演算によって補正パラメータを再計算することにより、画素領域の余裕が不要となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の色収差補正装置によれば、色収差補正に係る撮像素子の余分な画素領域が不要となり、撮像素子のコストアップや感度低下の問題を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における色収差補正装置の構成図である。図において、本実施の形態の色収差補正装置は、光学レンズ部１０１と、光学レンズ部１０１からの入射像を結像してＲ、Ｇ、Ｂ信号を出力する撮像部１０２と、色収差補正処理の補正基準信号を選択する基準信号選択部１０３と、基準以外の信号に対して位相シフト処理を行う色収差補正部１０４とを有する。
【００２０】
図２は本発明の実施の形態における、基準信号選択部１０３の選択方法の概念図である。図２上部における２０１、２０２、２０３はそれぞれ、撮像部１０２によって撮像されたＧ、Ｂ、Ｒ信号である。２０４、２０５、２０６は円形被写体を撮像した時のＧ、Ｂ、Ｒの被写体像である。破線で示された２０７、２０８はＧ被写体像２０４をＲ信号、Ｂ信号の同じ位置にマッピングしたＧ（基準）信号像である。同図で示すようにマッピングされたＧ（基準）信号像２０７、２０８と、Ｂ被写体像２０５、Ｒ被写体像２０６にずれが生じており、このずれが前記光学レンズ部１０１で生じた色収差である。２０９、２１０はＧ信号を基準としてＢ信号、Ｒ信号の色収差を補正するための、Ｂ補正パラメータ、Ｒ補正パラメータである。また、図２下部の２１１、２１２はＲ被写体像２０６をＧ信号、Ｂ信号にマッピングしたものである。２１３、２１４はＲ信号を基準としてＧ信号、Ｂ信号の色収差を補正するための、Ｇ補正パラメータ、Ｂ補正パラメータである。
【００２１】
以下に、図１、図２を用いて、本発明の色収差補正装置の動作を説明する。
【００２２】
光学レンズ部１０１から入射された被写体像は、撮像部１０２によって撮像され、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号として色収差補正部１０４へ入力される。色収差補正部１０４では、光学レンズ部１０１で生じた色収差を位相シフト処理によって補正する。位相シフト処理のパラメータは、基準信号選択部１０３に設定されており、上記光学レンズ部１０１固有の色収差に応じた補正パラメータが各レンズ倍率毎に設定される。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のうち１つ（例えばＧ信号）を基準として、図２のＢ補正パラメータ２０９、Ｒ補正パラメータ２１０のようなパラメータが、各レンズ倍率に応じて設定される。基準信号選択部１０３では、設定された補正パラメータをもとに、どの信号を基準信号とするか選択する。Ｂ補正パラメータ２０９、Ｒ補正パラメータ２１０はＧ信号を基準信号としてあらかじめ設定されたものである。これらの補正パラメータを用いて補正処理を行った場合、Ｒ信号の画像周辺部分は縮小処理となっているため、余分な画素領域が必要となってしまう。このため基準信号選択部１０３では、縮小処理が行われないように補正基準信号を新たに選択し、選択した基準信号から逆変換によって補正パラメータを算出しなおす。図２においては、Ｒ信号を基準信号として新たに選択し、Ｇ、Ｂ信号のＧ補正パラメータ２１３、Ｂ補正パラメータ２１４を逆変換によって算出している。このように、基準信号として選択されるのは、画像周辺部分における位相シフト処理の補正パラメータが、縮小処理となるものである。また、どちらも縮小処理となる場合は、最も縮小されるものを基準信号として選択する。これによって、基準信号以外の２つの画像は、位相シフト処理によって余分な画素領域を必要とすることなく、補正処理が行われる。
【００２３】
以上のように本実施の形態によれば、予め設定された所定の補正パラメータを基に、再度基準信号を選択するとともに、選択した基準信号に応じて位相シフト処理の補正パラメータを新たに算出する基準信号選択回路を設けることにより、常に余分な画素領域を必要とすることなく、色収差補正を行うことができる。
【００２４】
これにより、色収差補正に係る撮像素子のコストアップや感度低下の問題を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の色収差補正装置は、撮像素子の画素領域に余裕を必要とせず色収差補正を行う機能を有している。このため、色収差補正機能を有するデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等撮像装置の用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における色収差補正装置の構成図
【図２】同実施の形態における基準信号選択部の動作概略図
【図３】従来の色収差補正装置の動作概略図
【図４】従来の色収差補正装置の補正前後の画素領域の変化を表す図
【図５】従来の色収差補正装置の構成図
【符号の説明】
【００２７】
１０１  光学レンズ部
１０２  撮像部
１０３  基準信号選択部
１０４  色収差補正部
２０１  Ｇ信号
２０２  Ｂ信号
２０３  Ｒ信号
２０４  Ｇ被写体像
２０５  Ｂ被写体像
２０６  Ｒ被写体像
２０７、２０８  Ｇ（基準）信号像
２０９  Ｂ補正パラメータ
２１０  Ｒ補正パラメータ
２１１、２１２  Ｒ（基準）信号像
２１３  Ｇ補正パラメータ
２１４  Ｂ補正パラメータ
【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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