(57)【要約】      （修正有）【課題】撮影レンズの光学特性や撮影用途に応じて最適画質とな撮像面の曲率を調整する方法を提供する。【解決手段】撮像部２２は台座３０３と、台座の裏面に開口３０５を閉塞する底板３０６と、台座に支持された撮像チップ３０１を有する。底板には吸引部３０７を有する曲率制御部が取り付けられ、吸引部は底板にて気密的に閉塞された開口内のガスを吸引し開口内の気圧（負圧）を制御して湾曲部３０２の曲率を制御する。対象となる光学レンズをカメラに装着し、撮像部の撮像面曲率を２以上に変化させてそれぞれの状態で光学レンズを通して受光させ、光学特性にかかわる評価値を算出し、その評価値に応じて撮影時の曲率を選択する。【選択図】図３
2017139587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面が湾曲可能になされ、光学レンズにより前記撮像面に結像された光学像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像面曲率を変更可能な曲率制御部と、
を有し、
前記曲率制御部により少なくとも２以上の曲率に設定した状態で、それぞれ特定の画像を撮像し得られた画像をもとに、
光学レンズの特定の光学特性を表す評価値を算出し、
前記評価値に応じて、前記撮像面曲率を選択することを特徴とする撮像装置の調整方法。
【請求項２】
前記評価値は２以上の光学特性を表す評価値であって、
第１の光学特性を表す評価値に応じて選択された撮像面曲率１と、
第２の光学特性を表す評価値に応じて選択された撮像面曲率２が互いに異なる時は
前記撮像面曲率１および前記撮像面曲率２を含む中間の曲率を選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の調整方法。
【請求項３】
前記評価値は２以上の光学特性を表す評価値であって、
第１の光学特性を表す評価値に応じて選択された撮像面曲率１と、
第２の光学特性を表す評価値に応じて選択された撮像面曲率２が互いに異なる時は
撮影条件に応じていずれかの撮像面曲率を選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の調整方法。
【請求項４】
前記撮像手段から得られる画像データに生じている光学収差を補正する画像処理部を有し、前記画像処理部は、前記評価値に応じて光学収差補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像面が湾曲形状となされた撮像素子の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像面が湾曲形状となされた撮像素子（イメージセンサ）の考案と開発の検討が進められている。このような撮像素子は撮像面を湾曲させることで、レンズから入射してくる被写体からの光線を、撮像面において垂直に近い状態で受光することができるため、撮像面への光線入射角度が大きなレンズ搭載製品への応用が期待されている。
【０００３】
一般的には、撮像面への光線入射角度が大きいレンズでは、像面湾曲やシェーディング等の諸収差を補正するためのレンズを加えることで性能を確保しているが、撮像面を湾曲形状とすることで、これらの補正用レンズを省略しても性能を保つことが可能となり、小型かつ高性能なレンズ設計を行うことができる。
【０００４】
特許文献１には、レンズ情報（レンズ固有の収差等の光学特性）に基づいて、カメラ本体に内蔵された撮像素子の撮像面の曲率を変更する技術が開示されている。事前に測定されたレンズの像面湾曲収差データをもとに撮像素子の撮像面を湾曲させることにより、像面湾曲による撮像特性劣化を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０８７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、撮像面の曲率変更には制約があり最小値・最大値が決められているのが一般的である。またレンズ像面湾曲に限らず、さまざまな収差を補正する必要がある中で、具体的にどのようにして撮像面の曲率を決めれば良いかについては開示されておらず、これが課題となっていた。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、セットとなる撮影レンズの光学特性や撮影用途に応じて、最適画質となるように撮像面の曲率を調整する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置の調整方法は、
撮像面が湾曲可能になされ、光学レンズにより前記撮像面に結像された光学像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記撮像面曲率を変更可能な曲率制御部と、を有し、前記曲率制御部により少なくとも２以上の曲率に設定した状態で、それぞれ特定の画像を撮像し得られた画像をもとに、光学レンズの特定の光学特性を表す評価値を算出し、前記評価値に応じて、前記撮像面曲率を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る撮像装置の調整方法によれば、装着するレンズの光学特性や撮影用途に応じて撮像面の曲率を制御することで、セットに最適な収差補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係るデジタルカメラシステムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例における撮像部の電気的な構成例を示す図
【図３】本発明の実施例における撮像部の撮像面の曲率制御メカニズムを示す図
【図４】本発明の実施例における撮像面曲率調整フローチャート
【図５】本発明の実施例における撮像部の撮像面曲率を変化させたときの断面図
【図６】本発明の実施例における撮像部の撮像面曲率変動時の像面湾曲収差量を示す図
【図７】本発明の実施例２における像高とレンズ歪曲率の関係を示す図
【図８】本発明の実施例２における撮像部の撮像面曲率変動時の歪曲収差量を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
［実施例１］
＜デジタルカメラシステムの概略構成例＞
図１には、本実施形態のデジタルカメラシステムの一構成例を示す。
【００１３】
本実施形態のデジタルカメラシステムは、カメラ本体であるカメラ１００と交換レンズ１５０と記録媒体２００とを有している。交換レンズ１５０と記録媒体２００は、カメラ１００に対して着脱可能となされている。
【００１４】
図１において、カメラ１００の撮像部２２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ素子等で構成される撮像素子を有している。撮像部２２の撮像素子は、交換レンズ１５０のレンズ群１５１により撮像面上に結像された光学像を、電気信号に変換する。撮像部２２は、Ａ／Ｄ変換処理機能を備えおり、撮像素子にて撮像したアナログ撮像信号をデジタル画像データに変換する。
【００１５】
また、本実施形態において、撮像素子は、後述するように撮像面が例えば三次元の凹曲面形状となるように湾曲可能となされた素子であり、その撮像面の湾曲形状を動的に切り替え可能、つまり湾曲形状の曲率を変更可能となされている。曲率制御部２６は、システム制御部５０からの指令に基づいて、撮像部２２の撮像素子の湾曲形状を可変制御、つまり撮像面の曲率を制御する。なお、これら撮像部２２の撮像素子と曲率制御部２６の詳細な構成と、撮像素子の撮像面の湾曲形状の曲率を変更可能としている理由についての説明は後述する。
【００１６】
画像処理部２４は、撮像部２２から出力される画像データ、又は、メモリ制御部１５から供給される画像データに対し、所定の現像処理と色変換処理を行う。また、画像処理部２４は、画像補正処理の一例としての歪み補正等の幾何変換処理、画素補間、リサイズ処理等を行う。また、画像処理部２４は、画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００１７】
さらに、画像処理部２４は、画像データを用い、システム制御部５０が露光制御や測距制御を行う際に用いる情報を生成するための所定の演算処理をも行う。画像処理部２４での所定の演算処理の結果の情報は、システム制御部５０へ送られる。
【００１８】
システム制御部５０は、画像処理部２４での所定の演算処理により生成された情報に基づいて、露光制御や測距制御を行う。システム制御部５０は、露光制御として、いわゆるＴＴＬ方式のＡＥ（自動露出）制御やＥＦ（フラッシュ自動調光発光）制御を行う。
【００１９】
また、システム制御部５０は、測距制御として、画像処理部２４による所定の演算処理結果の情報と、ＡＦ評価値検出部２３から供給されるＡＦ評価値とに基づいて、ＡＦ（オートフォーカス）制御を行う。ＡＦ評価値検出部２３は、いわゆる位相差検出方式により検出される位相差検出情報やデジタル画像データから検出されるコントラスト情報等から、ＡＦ評価値を算出して、そのＡＦ評価値の情報をシステム制御部５０に出力する。
【００２０】
撮像部２２から出力される画像データは、画像処理部２４及びメモリ制御部１５を介して、或いはメモリ制御部１５を介して、メモリ３２に書き込まれる。メモリ３２は、所定枚数の静止画像データや、所定時間分の動画像データ及び音声データを格納するのに十分な記憶容量を備えている。また、メモリ３２は、画像表示用のメモリ（いわゆるビデオメモリ）を兼ねている。Ｄ／Ａ変換器１３は、メモリ３２に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器１３によりアナログ信号に変換された画像表示用の信号は、表示部２８に送られる。
【００２１】
表示部２８は、ＬＣＤ等の表示器を備えており、その表示器の画面上に、Ｄ／Ａ変換器１３からのアナログ画像信号に応じた画像を表示する。また、本実施形態のカメラ１００では、撮像部２２から出力された画像データは、メモリ３２を介して、逐次、Ｄ／Ａ変換器１３にてアナログ変換されて、表示部２８に送られる。すなわち、この場合、表示部２８には、撮像部２２にて撮像されている画像が略々リアルタイムに表示され、表示部２８は、いわゆる電子ビューファインダとして機能する。
【００２２】
不揮発性メモリ５６は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばフラッシュメモリ等が用いられる。不揮発性メモリ５６には、システム制御部５０の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいう、プログラムとは、本実施形態にて後述する各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。
【００２３】
システム制御部５０は、カメラ１００の全体を制御する。システム制御部５０は、前述した不揮発性メモリ５６に記録されたプログラムを実行することで、後述する本実施形態に係る各処理を実現する。システムメモリ５２は、ＲＡＭからなり、システム制御部５０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ５６から読み出したプログラム等が展開される。また、システム制御部５０は、メモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８等を制御することにより表示制御も行う。システムタイマー５３は、各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。
【００２４】
モード切替スイッチ６０、第１シャッタースイッチ６２、第２シャッタースイッチ６４、操作部７０は、システム制御部５０にユーザが各種の動作指示を入力するためのユーザインターフェイス用の操作デバイスである。
【００２５】
モード切替スイッチ６０は、システム制御部５０の動作モード（カメラ１００の動作モード）を、ライブビュー表示モード、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード等の複数種類の動作モードの中から何れかの動作モードに切り替える際に使用される。なお、静止画撮影モードには、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムＡＥモード、カスタムモード等がある。システム制御部５０は、モード切替スイッチ６０の切り替えに応じて、カメラ１００の動作モードを、それら静止画撮影モードの中の何れかの撮影モードへ切り替える。
【００２６】
また、システム制御部５０は、モード切り替えスイッチ６０により静止画記録撮影モードに一旦切り替えた後には、他の操作デバイスに対して、静止画撮影モードに含まれる各モードを割り当てることも可能となされている。この場合、システム制御部５０は、他の操作デバイスからの操作に応じて、静止画撮影モードに含まれている各モードのいずれかのモードへの切り替えを行う。なお、動画撮影モードについても、静止画撮影モードの場合と同様に、複数種類のモードが含まれていてもよい。
【００２７】
第１シャッタースイッチ６２と第２シャッタースイッチ６４は、カメラ１００のシャッターボタン６１に設けられている。第１シャッタースイッチ６２は、シャッターボタン６１のいわゆる半押し（撮影準備指示）操作でＯＮ（オン）となり、第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１を発生する。システム制御部５０は、第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１により、ＡＦ（オートフォーカス）制御、ＡＥ（自動露出）制御、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）制御、ＥＦ（フラッシュ自動調光発光）制御等の動作を開始する。第２シャッタースイッチ６４は、シャッターボタン６１のいわゆる全押し（撮影指示）操作でＯＮ（オン）となり、第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２を発生する。
【００２８】
システム制御部５０は、第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２により、撮像部２２の信号読み出しから記録媒体２００への画像データ書き込みまでの、一連の撮影動作の制御を開始する。
【００２９】
操作部７０は、メニューボタン、上下左右の４方向ボタン、セット（ＳＥＴ）ボタン等からなる。また、操作部７０は、ユーザによる回転操作を検出可能なコントローラホイールを備えていてもよい。コントローラホイールは、ユーザによる回転操作がなされると、その操作量に応じて電気的なパルス信号を発生する。システム制御部５０は、このパルス信号に基づいて、カメラ１００の各部を制御する。
【００３０】
また、システム制御部５０は、このパルス信号によって、コントローラホイールが回転操作された角度や、何回転したかなどを判定することができる。なお、コントローラホイールは、回転操作が検出できる操作デバイスであればどのようなものでもよく、例えば、ユーザの回転操作に応じてコントローラホイール自体が回転してパルス信号を発生するダイヤルであってもよい。また、コントローラホイールは、いわゆるタッチセンサのように、コントローラホイール自体は回転せず、コントローラホイール上でのユーザの指等の回転動作などを検出するもの（いわゆる、タッチホイール）であってもよい。また、操作部７０の各ボタン等は、表示部２８に表示される種々の機能アイコンを選択操作することなどにより、場面ごとに適宜機能が割り当てられるような、各種機能ボタンとしても使用可能となされている。
【００３１】
機能ボタンとしては、例えば終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞込みボタン、属性変更ボタン等がある。また、操作部７０の各ボタンの一つとして設けられているメニューボタンが押されると、システム制御部５０は、各種の設定可能なメニュー画面を表示部２８に表示させる。これにより、ユーザは、表示部２８に表示されたメニュー画面と、上下左右の４方向ボタンやセットボタンなどを用いて、直感的に各種設定を行うことができる。
【００３２】
一例として、ユーザは、操作部７０を使用することにより、絞り値（Ｆ値）を設定するための操作入力や、交換レンズ１５０が電動ズームレンズであるような場合のズーム位置を設定する操作入力などが可能となる。また、ユーザは、操作部７０を使用することで、カメラ１００の動作モードを、例えばライブビュー表示モードや動画像撮影モード、静止画像撮影モードなどのような各種撮影モードに設定することも可能となる。
【００３３】
また、ユーザは、操作部７０を使用することで、例えば後述するような撮像素子の暗電流量に応じたキズやダークシェーディングの発生を抑えるための設定をカメラ１００に対して入力することも可能となる。その他にも、ユーザは、操作部７０を使用することで、例えば様々な撮影シーンにおける特殊効果画像を得るための特殊効果設定をカメラ１００に対して入力することも可能となる。
【００３４】
電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出などを行う。また、電源制御部８０は、それらの検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、記録媒体２００を含む各部において必要な電圧を、必要な期間だけ供給する。
【００３５】
電源部４０は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなり、カメラ１００の各部のみならず、交換レンズ１５０へも電力を供給する。記録媒体Ｉ／Ｆ１８は、記録媒体２００とのインターフェイスである。記録媒体２００は、撮影された画像を記録するための半導体メモリや磁気ディスク等の記録媒体である。半導体メモリとしてはメモリカード、磁気ディスクとしてはハードディスク等が挙げられる。本体側レンズＩ／Ｆ５５は、交換レンズ１５０側との間で情報のやり取りを行うためのインターフェイスである。
【００３６】
交換レンズ１５０は、カメラ１００に対して着脱可能なレンズである。交換レンズ１５０は、フォーカスやズーム、絞り機構等を備えたレンズ群１５１を有する。また、交換レンズ１５０は、レンズ群１５１の各部を制御するレンズ制御部１５２、カメラ１００内の本体側レンズＩ／Ｆ５５との間で情報のやり取りを行うためのレンズＩ／Ｆ１５３を有する。さらに、交換レンズ１５０は、後述するようなレンズ情報を記憶するレンズ情報記憶部１５４をも有している。
【００３７】
＜撮像素子の概略構成例＞
図２には、本実施形態における撮像部２２内の撮像素子の概略構成例を示す。
【００３８】
図２において、単位画素２０１は、フォトダイオード（ＰＤ）２０２、転送スイッチ２０３、フローティングディフュージョン（ＦＤ）２０４、ソースフォロアとして機能する増幅ＭＯＳアンプ２０５、選択スイッチ２０６、リセットスイッチ２０７を有する。
【００３９】
また、撮像部２２の撮像素子は、信号線２０８、増幅ＭＯＳアンプ２０５の負荷となる定電流源２０９、制御線２１０、出力アンプ２１１、垂直走査回路２１２、読み出し回路２１３、水平走査回路２１４を有する。なお、図２では図の簡略化のために、単位画素２０１を４行×４列のみ示しているが、実際には非常に多数の単位画素２０１が２次元に配置されている。
【００４０】
単位画素２０１のＰＤ２０２は、光を電荷に変換する。ＰＤ２０２で光電変換により発生した電荷は、転送パルスφＴＸに基づき転送スイッチ２０３により転送され、ＦＤ２０４に一時的に蓄積される。ＦＤ２０４と増幅ＭＯＳアンプ２０５と定電流源２０９は、フローティングディフュージョンアンプを構成している。選択パルスφＳＥＬにより選択スイッチ２０６で選択された単位画素２０１の信号電荷は、電圧に変換されて、信号線２０８を経て読み出し回路２１３に出力される。
【００４１】
読み出し回路２１３は、水平走査回路２１４から制御線２１０を介して供給される駆動信号により、出力する信号を選択する。読み出し回路２１３から出力された信号は、出力アンプ２１１を経て撮像素子外部へ出力される。ＦＤ２０４に蓄積された電荷の除去は、リセットパルスφＲＥＳでリセットスイッチ２０７が駆動されることにより行われる。また、垂直走査回路２１２は、転送スイッチ２０３、選択スイッチ２０６、リセットスイッチ２０７の選択を行う。
【００４２】
図３を用いて、撮像部２２の撮像面の曲率制御のメカニズムの概要を説明する。
【００４３】
図３は撮像部２２と撮像部２２に接続された曲率制御部２６の断面図を示している。
【００４４】
３０１は撮像チップ、３０２は撮像チップ３０１の湾曲部、３０３は台座、３０４は台座３０３の平坦面、３０５は台座３０４の開口部、３０６は底板、３０７は吸引部である。
【００４５】
図１に示した撮像部２２は、台座３０３と、台座３０３の裏面に開口３０５を閉塞する底板３０６と、台座３０３に支持された撮像チップ３０１を有して構成される。撮像チップ３０１は、中央部分に単位画素２０１が２次元的に配列された撮像領域、周辺部に２０９〜２１５の周辺回路を有している。そして上記中央部分が台座３０３の開口３０５側に弧状等の３次元に湾曲されて湾曲部３０２を形成し、湾曲部３０２の周縁の平坦部を、接着層を介して台座３０３の平坦面３０４に固定することで台座３０３に支持されている。
【００４６】
底板３０６には吸引部３０７を有する曲率制御部２６が取り付けられている。吸引部３０７は、底板３０６にて気密的に閉塞された開口３０５内のガスを吸引し、開口３０５内の気圧（負圧）を制御して湾曲部３０２の曲率を可変制御できるよう構成されている。
【００４７】
＜撮像面曲率変動に伴う収差量測定＞
このようにして、撮像部２２の撮像面の曲率制御を行う。本実施例では、カメラ１００に装着する交換レンズ１５０として、単焦点レンズを挙げる。
【００４８】
単焦点レンズの場合、撮像部２２の撮像面の曲率を調整することで、収差を抑えながら交換レンズ１５０の構成枚数を減らすことができ、低コストかつコンパクトなレンズ設計が可能となり、撮像部湾曲のメリットを最大限享受できるからである。ズームレンズの場合は撮像部２２の曲率を焦点距離の変化に応じて変化させることで対応は可能であるが、ズーム機構を備える分、単焦点レンズほどのコンパクト化は望めない。
【００４９】
図４は本実施例において撮像面湾曲収差を最小化するための曲率調整を行うため際のフローを示したものである。以下フローの説明を行う。
【００５０】
まず測定対象となるレンズをカメラ１００に装着する（Ｓ４０１）。
次に、曲率制御部２６が撮像部２２の撮像面曲率を設定可能な最小値（Ｃ＿ｍｉｎ）に設定する（Ｓ４０２）。
Ｓ４０３では、現在設定されている撮像面曲率が最大（Ｃ＿ｍａｘ）以上となっているかどうかを比較し、Ｃ＿ｍａｘ未満であれば、Ｓ４０４へ進む。
Ｓ４０４ではシステム制御部５０が画面中央部に焦点を合わせるよう、レンズ１５０に対してＡＦ制御を行う。次にこの状態で解像度チャートを撮影する（Ｓ４０５）。得られた撮影画像を分割したエリア毎の解像度評価値を算出する（Ｓ４０６）。次に曲率制御部２６が撮像部２２の撮像面曲率を１段階上げるよう制御し（Ｓ４０７）、Ｓ４０３へ戻る。
Ｓ４０３で、撮像部２２の撮像面曲率が設定可能な最大値（Ｃ＿ｍａｘ）以上であった場合はＳ４０８へ制御を移す。Ｓ４０８では、撮像面曲率毎に得られたエリア別解像度評価値を比較し、最適な撮像面曲率（Ｃ＿ｂｅｓｔ）を決定する。最後に曲率制御部２６が撮像部２２の撮像面曲率をＣ＿ｂｅｓｔに設定し（Ｓ４０９）、処理を終了する。
【００５１】
本実施例においては、撮像部２２は撮像面の曲率の可動範囲がＣ０、Ｃ１，Ｃ２に限定されている。
図５は撮像部２２の湾曲部３０２の曲率変化の様子を模式的に表したもので、図５の（ａ）は曲率Ｃ０、図５の（ｂ）は曲率Ｃ１、図５の（ｃ）は曲率Ｃ２に設定した時の湾曲部３０２の断面の状態を示している。
調整工程において、上記フローに従い撮像部２２の曲率をＣ０、Ｃ１、Ｃ２に設定し、解像度チャートを撮像して得られた画面各部の解像度評価値を測定する。
【００５２】
図６の（ａ）〜（ｃ）は撮像面の湾曲形状の曲率をそれぞれこの３段階に設定するとともに、画面中央部にピントを合わせた状態で解像度チャートを撮像して得られる画面各部の解像度評価値の関係を表したものである。解像度評価値については、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）やＴＶ解像本数等で表現されることが多いが、それらの測定方法は一般的に広く知られている技術なので、ここでの説明は省略する。
【００５３】
図から明らかなように、曲率Ｃ２に設定した図６（ｃ）が最も周辺解像度の高い結果が得られている。この撮像部２２については、撮像面の曲率はＣ２が最大であるため、この設定で固定する。しかしながら、左上、右上、左下、右下の端の解像度評価値は９００と中心の１０００に比べ若干低下していることが確認できる。これは画面中央部に比べ周辺部は少しピントがぼけたように見えることを示している。
【００５４】
この場合、例えば画像処理部２４にて像高の高い部分に限定して輝度信号のアパーチャ補正を強めに掛けることで、周辺部の解像感を上げるようにしてもよい。この場合でも、撮像面湾曲により収差が極小化されているため、画像処理部２４による補正を最小限にとどめることができ、良好な画像が得られるというメリットがある。
【００５５】
本実施例においては、解像度評価値の測定のために撮像部２２の撮像面曲率を３段階に変化させたが、さらに多段階で測定すれば、精度の高い調整が可能となるのは言うまでもない。また図５（ａ）では撮像部２２の撮像面曲率が最小であってもある程度湾曲している前提であったが、可能であれば撮像面曲率がゼロ、つまり平面の状態で評価値測定を行ってもよい。従来の交換レンズは撮像面が平面であることを前提として設計されているため、むしろ湾曲させることで各種収差が低下するケースが多いからである。このようにレンズ毎に評価値測定した結果に応じて、そのレンズに最適な撮像面曲率を決定することができる。
【００５６】
本実施例においては、撮像部２２の撮像面曲率については撮像面内で一定としたが、撮像面内で局所的に曲率を強めもしくは弱めに調節可能な構成としてもよい。このようにすれば、個体差により、上下左右端で微妙に収差が異なるケースであっても、ある程度調整することで像面湾曲補正を行うことが可能である。
【００５７】
［実施例２］
実施例１では、像面湾曲を最小化するために撮像面曲率を決定したが、光学収差はこれだけではなく、歪曲収差・球面収差・コマ収差・非点収差・倍率色収差・軸上色収差等さまざまなものがある。ここでは、複数の収差：像面湾曲収差及び歪曲収差に対する撮像面曲率の調整方法について述べる。
【００５８】
歪曲収差補正に関しては、多くのレンズ一体型のデジタルカメラで既に実施されている技術であり、ここでの詳細説明は省略するが、概略としては以下の通りである。
【００５９】
図７は歪曲補正時の画素値参照イメージを示した図である。図中の７０１は補正後の画像を座標として表した出力座標で、７０２は補正前の画像を座標として表した参照座標である。撮像中心をＯ（ｘ０，ｙ０）、出力したい位置をＰ（ｘ，ｙ）、出力したい画素が撮像されている位置をＰ’（ｘ’，  ｙ’）とし、これらの位置に対応する像高をそれぞれｈ、ｈ’とすると、歪曲の度合いを示す歪曲率Ｄ（ｈ）は、下記の式で与えられる。
【００６０】
Ｄ（ｈ）＝（ｈ’−  ｈ）／ｈ
ｈは出力像高、ｈ’は参照像高と呼ばれている。
【００６１】
７０２に見られるような所謂樽型の歪曲特性を持つ場合は、歪曲率Ｄ（ｈ）は負数となる。出力像高と参照像高が同じであれば、歪曲率は０となり、歪みの発生していない理想状態となる。一般的には撮像中心Ｏから遠くなる、すなわち像高が大きくなると歪曲率Ｄ（ｈ）の絶対値は増加し、歪み量は大きくなる。
【００６２】
出力画像全ての画素における歪曲率を保持すると膨大な量になるが、出力画像の一部の歪曲率を保持し、その間を補間することにより保持するデータ量を低減できる。歪曲率の測定方法としては、専用の格子状テストチャート（不図示）を用いる方法が知られている。その方法によれば、テストチャートそのもの（７０１に相当）と、テストチャートを撮像した画像（７０２に相当）の中の矩形の変形度合いから画像各部の参照像高、出力像高を求め、さらに各部の歪曲率を求めることができる。
【００６３】
図８の（ａ）〜（ｃ）は実施例１で撮像部２２の撮像面曲率をＣ０、Ｃ１、Ｃ２に設定し、上記テストチャートを撮影して得られた画面各部の歪曲率を示したものである。
図から明らかなように、歪曲率の絶対値が最小となる曲率はＣ１であり、次にＣ２、Ｃ０の順となる。この結果は、像面湾曲収差を最小化させるための撮像面曲率と歪曲収差を最小化させるための撮像面曲率が異なることを意味している。
【００６４】
このようなケースにおいては、どちらの収差を軽減させるべきかを明確にし、優先順位に従って、撮像部２２の撮像面曲率を決定する流れになる。歪曲収差に関しては、画像情報を実際に減らしているのではなく、被写体の位置情報のみに誤差を与えているだけなので、各部の歪曲率がわかれば、画像処理により後から補正することが可能である。これに対し、像面湾曲収差が多く残存していると、画面周辺部のピントぼけが目立ち、撮像部２２で受光した時点で画質が劣化してしまうことから、後から補正できる範囲は歪曲収差よりも限られる。
【００６５】
したがって、本実施例においては、撮像部２２の撮像面曲率としてはＣ２を選択するものとし、残存する歪曲収差については、画面各部の歪曲率を基に画像処理部２４にて補正を行う。
【００６６】
このように複数の収差が単一の曲率で改善しないケースにおいては、後から画像処理で補正が可能であるか、収差量による画質劣化の度合い等に応じて、優先順位付けを行うことにより、いずれの収差にも配慮した、画質劣化の少ない撮影画像を得ることができる。
【００６７】
本実施例においては、選択できる撮像面曲率は３段階であったが、さらに多段階の場合には、それぞれの収差が最小となる撮像面曲率の中間値を採用するようにしてもよい。なおこの優先順位は、撮影モードあるいはシチュエーションに応じて動的に変更するように構成してもよい。被写体となる人物が画面の端に写るようなケースでは、画像処理による歪曲補正では顔が不自然に補正されてしまうことがある。このような場合、歪曲率が極力小さくなるような撮像部２２の撮像面曲率選択を優先させることで、顔が画面の端にあっても不自然さのない撮影画像を得ることができる。
【００６８】
以上述べてきたように、装着するレンズの光学特性や撮影用途に応じて撮像面の曲率を制御することで、セットに最適な収差補正を行うことができる。
【符号の説明】
【００６９】
２２  撮像部、１００  カメラ
【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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