(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム機能を有する撮像光学系により形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
該撮像素子の出力に基づいて生成される画像データに対して、前記撮像光学系の歪曲収差に対応する歪曲成分の補正処理を行う補正手段とを有し、
前記撮像光学系は、特定像高での歪曲収差量が特定値より大きい第１のズーム領域と前記特定像高での歪曲収差量が前記特定値より小さい第２のズーム領域とを有し、
前記補正手段は、前記第１のズーム領域での前記補正処理を、前記第２のズーム領域での前記補正処理後に前記画像データに残存する歪曲成分よりも大きな歪曲成分が前記画像データに残存するように行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記第１のズーム領域での前記補正処理を、前記第２のズーム領域で生成された前記画像データが有する歪曲成分よりも大きな歪曲成分が前記画像データに残存するように行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１のズーム領域は、前記撮像素子の最大像高に対する像高比が７割となる像高における前記歪曲収差量が１％より大きいズーム領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１のズーム領域は、広角端から、前記撮像素子における最大像高に対する像高比が７割となる像高における前記歪曲収差量が最初に１％に減少するまでのズーム領域に含まれることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１のズーム領域での前記補正処理後に前記画像データに残存する歪曲成分は、前記撮像素子における最大像高に対する像高比が７割となる像高において０．５％より大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の撮像装置に対して着脱が可能であり、
ズーム機能を有し、特定像高での歪曲収差量が特定値より大きい第１のズーム領域と前記特定像高での歪曲収差量が前記特定値より小さい第２のズーム領域とを有する撮像光学系と、
前記撮像装置における前記補正処理に用いられるデータを記憶した記憶手段を有することを特徴とする交換レンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子歪曲補正機能を備えたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置及び該撮像装置に装着される交換レンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子を用いて画像（画像データ）を取得する撮像装置には、撮像光学系が搭載されたり着脱可能に装着されたりする。そして、撮像装置の小型化に伴い、撮像光学系も小型化されている。ただし、撮像光学系の小型化により、光学的に十分な収差補正を行うことが難しくなっている。このため、取得された画像データに対して電子的に収差成分を補正する処理が行われることが多い。
【０００３】
特許文献１では、画像データの座標位置と各像高での歪曲収差との関係を示す像高−歪曲データに基づいて、撮像光学系の歪曲収差に起因して画像データに対する歪曲成分の補正を行う方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、撮像光学系のズーム位置と撮影距離に対応した歪曲収差を示すデータを用いて、画像データに対する歪曲成分の補正を行う方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２８６４８２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７０９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２にて開示された歪曲補正方法では、撮像光学系のズーム全域において精度の高い歪曲補正を実現しようとしている。
【０００６】
ここで、一般に、撮像光学系の各像高での歪曲収差量は、撮像光学系のズーム位置によって変化する。例えば、ズーム位置が広角側になるほど歪曲収差量が増大する。
【０００７】
一方、画像データの歪曲補正処理は、基本的に、歪曲成分を含んだ画像データの各座標（各画素）を、歪曲収差に関するデータに基づいて算出した歪曲成分の除去又は減少後の座標に変換する座標変換処理である。そして、このような座標変換処理は、補正後の画像データの解像度の低下、つまりは画質の劣化につながる。
【０００８】
また、撮像光学系のズーム全域において精度の高い歪曲補正を行うと、そのための演算を行う演算回路の大きな負担となったり、該演算に使用する歪曲収差に関するデータを記憶するメモリの容量の増大につながったりする。
【０００９】
特に、監視カメラ等、高画質よりも出力画像のリアルタイム性や連続性が求められる撮像装置においては、過度の歪曲補正処理や大きな演算負担が撮像装置としての性能を却って低下させる可能性がある。
【００１０】
本発明は、ズーム状態に応じて歪曲収差量が変動する撮像光学系を用いて取得された画像データに対して画質劣化を招かない範囲で良好に歪曲補正処理を行えるようにした撮像装置及び該撮像装置に用いられる交換レンズ装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、歪曲補正のための演算処理負担やメモリ容量が増大するのを抑えつつ、各ズーム状態において良好な画質の画像データが得られるようにした撮像装置及び該撮像装置に用いられる交換レンズ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一側面としての撮像装置は、ズーム機能を有する撮像光学系により形成された光学像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子の出力に基づいて生成される画像データに対して、撮像光学系の歪曲収差に対応する歪曲成分の補正処理を行う補正手段とを有する。撮像光学系は、特定像高での歪曲収差量が特定値以上の第１のズーム領域と該特定像高での歪曲収差量が該特定値未満の第２のズーム領域とを有する。そして、補正手段は、第１のズーム領域での補正処理を、第２のズーム領域での前記補正処理後に画像データに残存する歪曲成分よりも大きな歪曲成分が画像データに残存するように行うことを特徴とする。
【００１４】
なお、上記各撮像装置に対して着脱が可能であり、該撮像装置における上記歪曲補正処理に用いられるデータを記憶した記憶手段を有する交換レンズ装置も本発明の他の側面を構成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮像光学系の歪曲収差量が大きいズーム領域においては、ある程度の歪曲収差の残存を許容して歪曲補正処理を行うため、画質の劣化を抑えつつ、良好に歪曲補正がなされた画像を取得することができる。
【００１６】
本発明によれば、撮像光学系の歪曲収差量が大きいズーム領域においては歪曲補正処理を行い、歪曲収差量が小さいズーム領域では該処理を制限するので、演算処理負担やメモリ容量の増大を抑えつつ、各ズーム領域で良好な画像データを取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
まず、具体的な実施例の説明に先立って、本発明の実施例の基本的な考え方について説明する。
【００１９】
以下の説明において、撮像光学系において発生する歪曲収差及びその量を、光学歪曲収差及び光学歪曲収差量という。また、光学歪曲収差に応じて画像データに含まれる歪曲及びその量（大きさ）を、歪曲成分及び歪曲成分量という。さらに、画像データに対して行われる電子歪曲成分の補正処理を、歪曲補正処理という。また、画像データを、単に画像と称する場合もある。
【００２０】
実施例１，２では、ズーム機能を有する撮像光学系（以下、ズームレンズという）の広角端及びその近傍であって、特定像高での光学歪曲収差が特定値より大きい（又は特定値以上の）第１のズーム領域では、歪曲成分の残存をある程度許容した歪曲補正処理を行う。すなわち、上記特定像高での光学歪曲収差が上記特定値より小さい第２のズーム領域での歪曲補正処理後に画像データに残存する歪曲成分よりも大きな歪曲成分が画像データに残存するように、第１のズーム領域での歪曲補正処理を行う。
【００２１】
これは、歪曲成分の補正量に応じて画像の解像度が低下して画質が劣化するため、歪曲成分がゼロになることが必ずしも理想ではないためである。例えば、歪曲補正処理を、０．５％以上の歪曲成分が残存するように行うことで、過剰補正による画質劣化を回避しつつ、歪曲成分の少ない画像を得ることができる。
【００２２】
一方、第２のズーム領域では、できるだけ高精度な、つまりは残存する歪曲成分ができるだけ少なくなるような歪曲収差補正を行ってもよい。
【００２３】
実施例１，２によれば、光学歪曲収差が大きい第１のズーム領域における歪曲補正処理による画質劣化（解像度低下）を抑えつつ、ズーム全域で歪曲成分が少なく、良好な画質を有する画像を得ることができる。しかも、第１のズーム領域であまり高精度な歪曲補正処理を行わないことで、演算処理負担を軽減することができ、歪曲補正処理を短時間で行うことができる。
【００２４】
また、実施例３では、ズーム領域に応じて歪曲補正処理を行うか否かを切り換える。具体的には、特定像高での光学歪曲収差量が特定値より大きい（又は特定値以上の）第１のズーム領域では歪曲補正処理を行い、該特定像高での光学歪曲収差量が該特定値より小さい第２のズーム領域では歪曲補正処理を制限する、すなわち行わない（禁止する）。もともと光学歪曲収差量が小さいズーム領域では、歪曲補正処理を行わなくても良好な画像を得ることができる。このため、画像中の歪曲成分が目立つ第１のズーム領域でのみ歪曲補正処理を行うことで、演算処理負担やメモリ容量の増大を抑えつつ、各ズーム領域で良好な画像データを得ることができる。
【００２５】
例えば、撮像素子の最大像高に対して像高比が７割となる像高での光学歪曲収差の絶対値が１％未満のズーム領域（第２のズーム領域）で歪曲補正処理を行う場合、補正前座標（ｘ，ｙ）と補正後座標（Ｘ，Ｙ）の差が１画素以上となることは少ない。このため、歪曲補正処理の効果に比べて画像の解像力劣化が大きいという問題が生じる。したがって、光学歪曲収差の絶対値が１％未満のズーム領域では、歪曲補正処理を行わないのが好ましい。
【００２６】
なお、ズームレンズが広角端寄りのズーム領域にて負の大きな（樽型の）歪曲収差を発生し、望遠端に近づくにつれて歪曲収差量が小さくなっていくような場合には、歪曲補正を行う第１のズーム領域の決定方法を以下のようにしてもよい。すなわち、広角端から、最大像高に対する像高比が７割となる像高での光学歪曲収差の絶対値が最初に１％に減少するズーム位置までの全部又は一部（該絶対値が１％となるズーム位置を除いた部分）を第１のズーム領域とする。これにより、歪曲補正処理を行うズーム領域として、適正かつ唯一の領域とすることができ、演算負担や必要なメモリ容量を低減することができる。
【００２７】
また、撮像素子の最大像高に対して像高比が７割となる像高での光学歪曲収差の絶対値が３％より大きい（又は３％以上の）ズーム領域（第１のズーム領域）で（のみ）、歪曲補正処理を行うようにしてもよい。さらに、光学歪曲収差の絶対値が５％より大きい（又は５％以上）のズーム領域で（のみ）、歪曲補正処理を行うようにしてもよい。
【００２８】
なお、これらの場合においても、第１のズーム領域での歪曲補正処理を、実施例１のように、歪曲成分の残存をある程度許容して行うことが好ましい。
【００２９】
各実施例では、歪曲補正処理を行うためのデータ（例えば、光学歪曲収差に関するデータ：以下、単に歪曲収差データという）をパラメータとして、多項式近似による歪曲補正処理を行う。これにより、歪曲収差データを記憶しておくためのメモリ容量を節約することができ、また、補正結果も滑らかで自然な画像となる。
【００３０】
さらに、歪曲補正処理を行う場合には、撮像素子上の受光領域を、撮像光学系の光軸位置を基準として、垂直又は水平方向２つに分割した領域で歪曲補正パラメータを決定するとよい。光軸に対して、回転対称の光学系では、光学ディストーションを一つのパラメータで表現するが、歪曲補正を行う際、光学ディストーションを垂直方向および水平方向の歪曲成分に分解する必要があるためである。そして、分割領域において撮像光学系を構成する変倍レンズの位置（ズーム位置）とフォーカスレンズの位置（フォーカス位置）から算出される光学歪曲収差量又は歪曲成分量をメモリに記憶させる。これにより、歪曲補正処理の演算処理を高速化することができる。
【００３１】
なお、受光領域を垂直方向及び水平方向にそれぞれ２等分分割し、４つに分割した領域で歪曲成分の補正量を決定してもよい。これにより、歪曲収差、像高、補正前座標（ｘ，ｙ）及び補正後座標（Ｘ，Ｙ）間の対応がとれ、歪曲成分の補正量との対応が容易である。
【００３２】
また、各実施例において、ズーム位置により歪曲収差量は大きく変動するため、歪曲収差データをメモリに記憶する場合は、ズーム位置に関連付けることが望ましい。ただし、全てのズーム位置に対する歪曲収差データを記憶するとメモリ容量が大きくなってしまう。このため、歪曲補正処理を行うズーム領域での歪曲収差データのみをメモリに記憶したり、補間演算によってズーム全域の歪曲収差データを算出可能なデータのみをメモリに記憶したりするとよい。
【００３３】
さらに、撮像光学系が本来有するズーム位置に応じた光学歪曲収差量（ディストーションカーブ）の形に対応する補正後画像が得られるように歪曲補正処理を行うことで、各ズーム位置において自然な補正後画像を得ることができる。
【００３４】
また、歪曲補正処理を行う場合に、倍率色収差の補正（エッジ処理）も併せて行うとよい。これにより、エッジが鮮明な高精細画像を得ることができる。例えば、画像データが赤、緑及び青の信号を有する場合には、緑の信号を基準として赤及び青の倍率色収差量に応じた倍率色収差補正用のデータを決定すればよい。
【実施例１】
【００３５】
図１には、本発明の実施例１である撮像装置の構成を示す。本実施例及び後述する他の実施例では、特に監視カメラに好適なビデオカメラとしての撮像装置を想定している。ただし、各実施例の構成及び特徴は、監視カメラに限らず、一般的な撮像装置にも適用することができる。
【００３６】
図１において、１００はズーム機能を有する撮像光学系としてのズームレンズであり、被写体像（光学像）を形成する。撮像光学系１００は、被写体側から順に、光軸方向に移動して変倍を行うバリエータ１０１と、光量を調節する絞り１０３と、光軸方向に移動してフォーカシング及び変倍に伴う像面移動の補正を行うコンペンセータ１０２とを含む。
【００３７】
１０４は撮像素子であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子である。撮像素子１０４からのアナログ出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１０５によりデジタル画像データに変換され、該デジタル画像データ（以下、単に画像データという）は補正手段としての補正処理回路１０８に入力される。補正処理回路１０８は、画像データを一時的に画像メモリ１０６に記憶させておく。
【００３８】
また、ズームレンズ１００のズーム制御、絞り制御及びフォーカス制御は、ＣＰＵ等により構成されるカメラマイクロコンピュータ（以下、単にマイクロコンピュータという）１１１により行われる。マイクロコンピュータ１１１は、必要に応じてメモリを参照しながら適切な処理を行う。
【００３９】
１１０はセレクタであり、ズーム位置（ズーム領域）に応じて歪曲収差メモリ１１２からズームレンズ１００の光学歪曲収差に関するデータ（歪曲収差データ）を読み出して補正処理回路１０８に送る。
【００４０】
歪曲収差メモリ１１２には、ズーム全領域を代表する１０のズーム位置（以下、代表ズーム位置という）における４つの代表像高（像高３割、５割、７割及び９割）での歪曲収差データが離散的に記憶されている。なお、像高Ｎ割とは、撮像素子１０４に対する像高比がＮ割となる像高を意味する。
【００４１】
図２には、図１に示した補正処理回路１０８の構成を示す。図２において、１２０は歪曲補正量算出部である。図６には、歪曲補正量算出部１２０で行う処理のフローチャートを示している。
【００４２】
歪曲補正量算出部１２０は、図６のステップＳ１０において、歪曲収差メモリ１１２から、上述した代表ズーム位置における代表像高での歪曲収差データを読み出す。
【００４３】
次に、ステップＳ１１では、歪曲補正量算出部１２０は、ステップＳ１０で読み出した歪曲収差データを用いて（多項式）補間演算を行い、ズーム全域における代表像高での連続的な光学歪曲収差量を算出する。
【００４４】
次に、ステップＳ１２では、歪曲補正量算出部１２０は、マイクロコンピュータ１１１内のズーム位置検出部（１１１ａ）から現在のバリエータ１０１の位置（ズーム位置）を示す情報を取得する。そして、ステップＳ１１で算出したズーム全域における光学歪曲収差量のうち現在のズーム位置に対応する代表像高での光学歪曲収差量を算出する。
【００４５】
最後に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した現在のズーム位置に対応する代表像高での光学歪曲収差量を用いて（多項式）補間演算を行い、現在のズーム位置に対応する像高０割から１０割までの全像高での連続的な光学歪曲収差量を算出する。
【００４６】
１２１は補正座標設定部であり、歪曲補正量算出部１２０（ステップＳ１３）で算出された現在のズーム位置に対応する全像高の光学歪曲収差量から、補正前座標（ｘ，ｙ）を変換すべき補正後座標（Ｘ，Ｙ）を設定する。
【００４７】
１２２は補正係数算出部であり、画像データの各画素の補正前座標（ｘ，ｙ）を補正後座標（Ｘ，Ｙ）に変換するための係数である歪曲補正係数を算出する。
【００４８】
１２３は座標変換部であり、補正係数算出部１２２にて算出された歪曲補正係数を、図１に示す画像メモリ１０６内に記憶されている補正前の画像データの各画素の座標に乗算して、補正後の画像データの各画素の座標を算出する。こうして、座標変換が行われることで、補正後の画像データが生成される。
【００４９】
補正後の画像データは、図１に示すＤ／Ａ変換器１０７によりアナログ画像信号に変換され、出力端子部１０９から外部（例えば、インターネットやＬＡＮ等のネットワークや画像記録装置）に出力される。
【００５０】
上述した歪曲補正量算出部１２０（ステップＳ１１及びステップＳ１３）において、多項式補間演算を行うことで、歪曲収差メモリ１１２に記憶しておくべき歪曲収差データを少なくすることができる。この結果、少ないメモリ容量によって見た目に自然な補正後画像データを得るための歪曲補正係数及び画素補正係数を求めることができる。
【００５１】
ここで、図３及び表１には、本実施例のズームレンズの数値例を示す。この数値例については後述する。
【００５２】
次に、本実施例（数値例）における画像データに対する歪曲補正処理及びその効果について、図４及び図５を用いて説明する。
【００５３】
図４は、ズームレンズ１００の光学歪曲収差（図には、ディストーションと記す）を示している。この光学歪曲収差に対応した歪曲成分が歪曲補正処理前の画像データに含まれると考えてよい。図４において、横軸は焦点距離、すなわちズーム位置を示す。縦軸は光学歪曲収差の量と方向を示す。
【００５４】
図４では、ズーム全域において像高９割（特定像高）での歪曲成分の絶対値が１％（特定値）より大きい（１％以上である）。このため、本実施例では、ズーム全域にて歪曲収差補正を行う。
【００５５】
図５には、歪曲補正処理後の画像データに含まれる歪曲成分（図には、ディストーションと記す）を示す。図５において、横軸は焦点距離（ズーム位置）を、縦軸は歪曲成分の量と方向を示す。
この図から分かるように、ズーム全域において像高７割での歪曲成分の残存量が１％未満であり、歪曲補正処理が良好に行われている。
【００５６】
ただし、像高９割での歪曲成分について見ると、焦点距離４．９〜９ｍｍの間（第２のズーム領域）の残存量よりも、焦点距離３．５（広角端）〜４．８ｍｍの間（第１のズーム領域）での残存量が大きい。該第１のズーム領域での歪曲成分の残存量は、０．５％以上である。
【００５７】
このように歪曲成分のある程度の残存を許容した歪曲補正処理を行うことで、前述した効果を得ることができる。
【実施例２】
【００５８】
図７には、本発明の実施例２の交換レンズ装置と、該交換レンズが着脱可能に装着される撮像装置の構成を示す。これら交換レンズ装置及び撮像装置により撮像システムが構成される。
【００５９】
図７において、４００は撮像装置であり、実施例１で説明したズームレンズ１００及び歪曲収差メモリ１１２以外の構成要素１０４〜１１１を含む。これら構成要素１０４〜１１１の機能は、実施例１で説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００６０】
３００は交換レンズ装置である。３０１はバリエータ、３０２はコンペンセータ、３０３は絞りである。これらによりズーム機能を有する撮像光学系としてのズームレンズ３１０が構成される。
【００６１】
交換レンズ装置３００には、実施例１の歪曲収差メモリ１１２と同様に歪曲収差データを記憶した歪曲収差メモリ３１１が設けられている。
【００６２】
撮像装置４００内のカメラマイクロコンピュータ１１１は、交換レンズ３００内に設けられたレンズマイクロコンピュータ３１２に対して、歪曲収差メモリ３１１に記憶された歪曲収差データと現在のズーム位置の情報の送信を要求する。レンズマイクロコンピュータ３１２は、該要求に応じて、歪曲収差メモリ３１１内の歪曲収差データと、ズーム位置検出器３１２ａにより検出した現在のズーム位置の情報とを、撮像装置４００の補正処理回路１０８へ送る。補正処理回路１０８での歪曲補正処理及びその結果は、実施例１で図２，図４〜図６を用いて説明したものと同様である。
【実施例３】
【００６３】
図９〜図１１を用いて、本発明の実施例３である撮像装置における画像データに対する歪曲補正処理及びその効果について説明する。本実施例は、実施例１にて説明したようなレンズ一体型の撮像装置及び実施例２にて説明したようなレンズ交換型の撮像装置のいずれにも適用することができる。いずれの場合においても、撮像装置及び交換レンズ装置の構成は、実施例１，２で説明したものと同様である。
【００６４】
また、図８及び表２には、本実施例のズームレンズの数値例を示す。この数値例については、後述する。
【００６５】
図９は、本実施例のズームレンズの光学歪曲収差（図には、ディストーションと記す）を示している。この光学歪曲収差に対応した歪曲成分が歪曲補正処理前の画像データに含まれると考えてよい。また、図１０には、図９における広角端〜焦点距離４０ｍｍまでのズーム領域での光学歪曲収差を拡大して示している。図９及び図１０において、横軸は焦点距離、すなわちズーム位置を示す。縦軸は光学歪曲収差の量と方向を示す。
【００６６】
図９及び図１０において、焦点距離１３〜１２０ｍｍのズーム領域（第２のズーム領域）では像高９割（特定像高）での光学歪曲収差量が１％（特定値）より小さいため、歪曲補正処理（つまりは歪曲補正のための演算処理）を行わない。
【００６７】
一方、焦点距離３（広角端）〜１２ｍｍのズーム領域（第１のズーム領域）では、像高９割での光学歪曲収差量が１％より大きい（以上）であるため、歪曲補正処理を行う。
【００６８】
図１０に拡大して示すように、歪曲補正処理を行うズーム領域は、広角端から焦点距離１２ｍｍまでの限られた領域である。このため、本実施例では、ズーム位置検出器（図１中の１１１ａ又は図７中の３１２ａに相当する）により検出された現在のズーム位置に基づいて、歪曲補正処理の実行と不実行（制限）とを切り替える。
【００６９】
補正処理回路（図１及び図７中の１０８に相当する）での処理は、図６に示したフローチャートのステップＳ１０の前に、現在のズーム位置を判別するステップを設ければよい。また、図６中のステップＳ１１に代えて、焦点距離３〜１２ｍｍのズーム領域の代表像高での光学歪曲収差量を算出するステップを設ければよい。
【００７０】
なお、歪曲補正処理の実行と不実行とを焦点距離１２〜１３ｍｍの間で切り替えると、このズーム領域での出力画像が不自然な画像となる可能性がある。このため、焦点距離１２ｍｍから３０ｍｍ程度のズーム位置に向かって徐々に歪曲補正係数がゼロに減少していくようにしてもよい。
【００７１】
図１１には、歪曲補正処理後の画像データに含まれる歪曲成分（図には、ディストーションと記す）を示す。図１１において、横軸は焦点距離（ズーム位置）を、縦軸は歪曲成分の量と方向を示す。
【００７２】
この図から分かるように、ズーム全域及び全像高において、歪曲成分の残存量が１％未満であり、歪曲補正処理が良好に行われている。
【００７３】
また、本実施例では、歪曲補正処理を行ったズーム領域での歪曲成分の残存量が、歪曲補正処理を行っていないズーム領域での残存量よりも大きい（ただし、もともと歪曲成分が０％に近い歪曲成分の方向が反転するズーム領域は除く）。特に、広角端近傍での該第１のズーム領域での歪曲成分の像高９割及び像高７割での残存量は、０．５％以上である。
【００７４】
このように歪曲成分のある程度の残存を許容した歪曲補正処理を行うことで、前述した効果を得ることができる。
【００７５】
また、上記実施例１〜３では、図５及び図１１に示すように、歪曲補正処理後のズーム位置に応じた歪曲成分の残存量を示すディストーションカーブは、歪曲補正処理前のズーム位置に応じた光学歪曲収差量を示すディストーションカーブと同様の形状を有する。このように、ディストーションカーブの形状をほとんど変えずに歪曲補正処理を行うことで、補正後の画像に不自然さを与えることを回避できる。
【００７６】
（数値例１）
図３には、実施例１の数値例としてのズームレンズの広角端での光学構成を示している。表１には、図３に示したズームレンズ具体的な数値を示している。
【００７７】
図３において、Ｂ１〜Ｂ３はレンズユニットであり、このうちＢ１が図１に示したバリエータ１０１に、Ｂ２がコンペンセータ１０２に相当する。レンズユニットＢ１，Ｂ２の広角端から望遠端までの動きを、各レンズユニットの下に矢印で示す。
【００７８】
Ｂ３は固定のレンズユニットであり、Ｇは光学フィルタ等のガラスブロックである。ＩＰは像面であり、ここに撮像素子１０４が配置される。ＳＰは絞り１０３である。
【００７９】
表１において、ｆは焦点距離（ｍｍ）、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。Ｒｉは物体側からｉ番目のレンズ面の曲率半径を、Ｄｉはｉ番目と（ｉ＋１）番目のレンズ面間の間隔を示す。また、Ｎｉとνｉはそれぞれ、ｉ番目のレンズエレメントの材質の屈折率とアッベ数を示す。「ｅ−ｍ」は「×１０-ｍ」を意味する。
【００８０】
また、レンズ面のうち表１中に「*」が付されたレンズ面は、非球面形状を有する。非球面形状は、光軸方向にＸ軸を、光軸に直交する方向にｈ軸をとり、物体からの光の進行方向を正として、以下の式で表される。
【００８１】
【数１】
0004912238.tif 000002
【００８２】
但し、Ｒは近軸曲率半径であり、ｋは円錐定数、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’は非球面係数である。
【００８３】
なお、これらの光学構成の諸元の表し方は、他の数値例でも同じである。
【００８４】
【表１】
0004912238.tif 000003
【００８５】
（数値例２）
図８には、実施例３の数値例としてのズームレンズの広角端での光学構成を示している。表２には、図８に示すズームレンズ具体的な数値を示している。
【００８６】
図８において、Ｂ１〜Ｂ４はレンズユニットであり、このうちＢ２が図１に示したバリエータ１０１に、Ｂ４がコンペンセータ１０２に相当する。レンズユニットＢ２，Ｂ４の広角端から望遠端までの動きを、各レンズユニットの下に矢印で示す。
【００８７】
Ｂ１，Ｂ３は固定のレンズユニットであり、Ｇは光学フィルタ等のガラスブロックである。ＩＰは像面であり、ここに撮像素子１０４が配置される。ＳＰは絞り１０３である。
【００８８】
【表２】
0004912238.tif 000004
【００８９】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施例１である撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１における補正処理回路の構成を示すブロック図。
【図３】実施例１の撮像装置に用いられるズームレンズ（数値例１）の断面図。
【図４】実施例１（数値例１）のズームレンズの光学歪曲収差を示すグラフ。
【図５】実施例１における歪曲補正処理後の画像データにおける歪曲成分を示すグラフ。
【図６】実施例１における補正処理回路の動作を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例２である交換レンズ装置と撮像装置の構成を示すブロック図。
【図８】本発明の実施例３である撮像装置に用いられるズームレンズ（数値例２）の断面図。
【図９】実施例３（数値例２）のズームレンズの光学歪曲収差を示すグラフ。
【図１０】図９の広角側部分を拡大したグラフ。
【図１１】実施例３における歪曲補正処理後の画像データにおける歪曲成分を示すグラフ。
【符号の説明】
【００９１】
１００，３１０  ズームレンズ（撮像光学系）
１０１，３０１  バリエータ
１０２，３０２  コンペンセータ
１０３，３０３  絞り
１０４  撮像素子
１０８  補正処理回路
１１２，３１１  歪曲収差メモリ
１１１ａ，３１２ａ  ズーム位置検出器
【図１】
0004912238.tif 000005
【図２】
0004912238.tif 000006
【図３】
0004912238.tif 000007
【図４】
0004912238.tif 000008
【図５】
0004912238.tif 000009
【図６】
0004912238.tif 000010
【図７】
0004912238.tif 000011
【図８】
0004912238.tif 000012
【図９】
0004912238.tif 000013
【図１０】
0004912238.tif 000014
【図１１】
0004912238.tif 000015