JP2008085773A - 色収差補正撮像装置及び色収差補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑えながら、撮像光学系の軸上色収差を良好に補正して、鮮明な多色の画像情報を取得することができる色収差補正撮像装置及び色収差補正方法を提供する。
【解決手段】撮像光学系２と、撮像光学系２により結ばれた像を画像情報として取得するイメージセンサ２１（撮像素子）と、撮像光学系２の光軸Ｏ方向での撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を変化させる駆動装置５と、撮像光学系２の光軸Ｏ方向での撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を変えて撮像された複数の画像情報から、それぞれ撮像光学系２が結ぶ光の波長ごとの単色の画像情報を得て、これら単色の画像情報を組み合わせて多色の完成画像情報を生成するデータ処理回路２５（画像処理装置）とを設ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、軸上色収差を補正する撮像装置及び色収差補正方法に関するものである。

撮像装置に用いられる撮像光学系が結ぶ像には、以下の理由から、色収差による影響が生じる。
光は波長によって微妙に屈折率が異なっているので、撮像光学系に入射した光は、撮像光学系を構成するレンズを通過する際に、その波長ごとに異なる角度で屈折させられる。
このため、撮像光学系の光軸方向における撮像光学系の結像面の位置は、入射した光の波長ごとに異なる。

自然光や通常の照明装置など、一般的な照明条件で被写体の撮影を行った場合、被写体から撮像光学系に入射する光には、複数の異なる波長の光が混じっている。この場合には、撮像光学系が、入射した光の波長に対応する像を、それぞれ撮像光学系の光軸方向の異なる位置に結像する（軸上収差）。
一般に、撮像装置において撮像光学系が結ぶ像を画像情報として取得する撮像素子は、受光面が平面となっている。このため、撮像素子は、受光面上に結像された像についてのみ、鮮明な画像情報を取得することができる。
このことから、被写体から撮像光学系に入射する光に複数の異なる波長の光が混じっている場合には、撮像素子が得る画像情報には、受光面とは異なる位置に結像された像がぼやけた状態で写り込むこととなるので、鮮明な画像情報を取得することが困難である。

このような軸上色収差を補正する技術としては、例えば後記の特許文献１に記載のズームレンズが知られている。このズームレンズでは、球面レンズの収差を補正するために、高価な非球面レンズを含む複数群のレンズを用いた構成としている。

特開２００４−２４０２２２号公報

しかしながら、このように複数群（枚）のレンズによって構成された撮像光学系は高価であるため、撮像装置のコストが増加してしまう。さらに、このように色収差を補正する撮像光学系では、レンズ設計も複雑となるため、撮像装置のコストが増加してしまう。
また、このように複数枚のレンズによって構成された撮像光学系を用いても、色収差を完全に補正することは困難であった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、製造コストを抑えながら、撮像光学系の色収差を良好に補正して、鮮明な多色の画像情報を取得することができる色収差補正撮像装置及び色収差補正方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、撮像光学系と、該撮像光学系により結ばれた像を画像情報として取得する撮像素子と、前記撮像光学系の光軸方向での該撮像光学系と前記撮像素子との相対距離を変化させる駆動装置と、前記駆動装置の動作を制御して、前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を、光の所定の波長ごとに変更するとともに、前記相対距離を変えて前記撮像素子による画像情報の取得を複数回行う制御装置と、前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を変えて前記撮像素子によって取得された複数の画像情報から、光の所定の波長ごとの画像情報を複数得て、これら所定の波長ごとの画像情報を組み合わせて多色の完成画像情報を生成する画像処理装置とを備える色収差補正撮像装置を提供する。

このように構成される色収差補正撮像装置では、駆動装置によって撮像光学系の光軸方向における撮像光学系と撮像素子との相対距離を変化させることができるようになっている。
この色収差補正撮像装置では、被写体の撮影を行うにあたって、撮像光学系の光軸方向における撮像光学系と撮像素子との相対距離を変えて複数の画像情報を撮影する。
具体的には、この色収差補正撮像装置では、撮像光学系の光軸方向での撮像光学系と撮像素子との相対距離を、撮像光学系の光の波長ごとの結像位置のずれに対応させて、波長ごとに異なる相対距離に順次設定した状態で、撮像素子による画像情報の取得を行う。

例えば、撮像光学系と撮像素子との相対距離を、光の三原色である赤、緑、青のうち、赤色光に対応する撮像光学系の焦点距離に一致させた状態では、撮像素子上には、赤色光での像が結像される。また、この状態では、撮像素子上には、他の色の像（緑色光の像、青色光の像）は、ぼやけて映る。この状態で、赤色光の像についてのみ撮像素子による画像情報の取得を行うことで、赤色光の像にピントがあっている単色の画像情報が得られる。
同様の作業を、光の三原色の残りの色の光についても行うことで、緑色光の像にピントがあっている単色の画像情報、青色光の像にピントがあっている単色の画像情報が得られる。

ここで、任意の色の光についてのみ撮像素子により画像情報を取得する方法としては、特定の色の光のみ通過させる光学フィルタを用いて撮像素子に入射する光を全て単色光に限定した状態で撮像素子による画像情報の取得を行うことで、単色の画像情報を取得することができる。
また、撮像素子を、それぞれ検出可能な光の波長が異なる複数種類の受光素子の集合体とし、同じ種類の受光素子の検出信号のみに基づいて画像情報を生成することで、単色の画像情報を取得することができる。

このように、撮像光学系と撮像素子との相対距離を各波長（色）の光の焦点距離に一致させた状態で、単色の光について個別に画像情報の取得を行うことで、軸上色収差による影響を最小とした、鮮明な単色の画像情報が得られる。
画像処理装置は、このようにして得た単色の画像情報を複数合成することで、軸上色収差による影響を最小とした、多色の画像情報（完成画像情報）を生成する。
このように、この色収差補正撮像装置は、撮像光学系が軸上色収差を有していても、軸上色収差の影響のない鮮明な多色の画像情報を得ることができる。言い換えれば、この色収差補正撮像装置は、撮像光学系を複雑な構成とすることなしに、軸上色収差を補正して、鮮明な多色の画像情報を得ることができる。
また、本発明に係る撮像装置では、撮影時には、制御装置によって、撮像光学系と撮像素子との相対距離の調整作業と、撮像素子による撮影とが自動的に行われるので、使用者は、複雑な操作を行うことなく、容易に完成画像情報を得ることができる。

また、本発明は、撮像光学系と、該撮像光学系により結ばれた像を画像情報として取得する撮像素子とを有する撮像装置での色収差補正方法であって、前記撮像光学系の光軸方向での該撮像光学系と前記撮像素子との相対距離を変化させ、前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を変えて、前記撮像素子による画像情報の取得を複数回行い、前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を変えて取得された複数の画像情報から、光の所定の波長の画像情報をそれぞれ得て、これら画像情報を組み合わせて多色の完成画像情報を生成する色収差補正方法を提供する。

この色収差補正方法では、被写体の撮影を行うにあたって、撮像光学系の光軸方向における撮像光学系と撮像素子との相対距離を変えて複数の画像情報を撮影する。
具体的には、この色収差補正方法では、撮像光学系の光軸方向での撮像光学系と撮像素子との相対距離を、撮像光学系の光の波長ごとの結像位置のずれに対応させて、波長ごとに異なる相対距離に順次設定した状態で、撮像素子による画像情報の取得を行う。

このように単色の光について個別にピントのあった画像情報の取得を行うことで、軸上色収差による影響を最小とした、鮮明な単色の画像情報が複数得られる。

このようにして得た単色の画像情報を複数合成することで、軸上色収差による影響を最小とした、多色の完成画像情報を生成する。
すなわち、この色収差補正方法では、撮像光学系が軸上色収差を有していても、色収差の影響のない鮮明な多色の画像情報を得ることができる。言い換えれば、この色収差補正方法では、撮像光学系を複雑な構成とすることなしに、軸上色収差を補正して、鮮明な多色の画像情報を得ることができる。

本発明に係る色収差補正撮像装置及び色収差補正方法によれば、撮像光学系の構成を簡略化して製造コストを抑えながら、撮像光学系の軸上色収差を良好に補正して鮮明な多色の画像情報を取得することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
ここでは、本発明を、デジタルスチルカメラに適用した例について説明する。
図１のブロック図に示すように、本実施形態に係るデジタルスチルカメラ１（色収差補正撮像装置）は、図示せぬ筐体内に、撮像光学系２と、撮像光学系２が結んだ像を画像情報として取得する撮像機能部３と、撮像機能部３が取得した画像情報等の各種画像情報を表示する画像情報表示パネルとを設けた構成とされている。

ここで、撮像光学系２は、球面の凸レンズ一枚だけによって構成されていてもよく、球面レンズを含む複数枚のレンズからなるレンズユニットによって構成されていてもよい。また、撮像光学系２としては、ズーム光学系を用いてもよく、軸上収差を補正する機能を有するレンズを省略した最小枚数構成のレンズユニットを用いてもよい。
また、画像情報表示パネルとしては、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルや、有機または無機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイパネル等、任意の構成のものを用いることができる。本実施形態では、画像情報表示パネルとして、ＬＣＤパネル４が用いられている。

また、撮像機能部３には、撮像光学系２の光軸Ｏ方向における後述するイメージセンサ２１（撮像素子）と筐体との相対位置を変化させる駆動装置５が設けられている。
駆動装置５は、イメージセンサ２１と筐体との相対位置を変化させることにより、光軸Ｏ方向における撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を変化させるものである。駆動装置５は、例えばねじ送り機構やシリンダ機構の他、ピエゾ素子またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いたアクチュエータ等、任意の機構によって構成することができる。

以下、撮像機能部３の詳細な構成について説明する。
撮像機能部３は、デジタルスチルカメラ１を構成する各装置に電力を供給する電源部ＰＷと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されてデジタルスチルカメラ１の各部の制御を行うシステムコントローラ２０（制御装置）と、システムコントローラ２０の動作を制御する制御用シーケンスのプログラムや制御用の各種パラメータ等が予め格納されたＲＯＭ２０ａと、システムコントローラ２０による各種シーケンスの遂行に必要なデータを一時的に格納するワークエリアとして用いられるＲＡＭ２０ｂとを有している。

システムコントローラ２０は、電源部ＰＷの動作を制御して、撮像装置本体２を構成する各装置への電力の供給を制御するものである。
システムコントローラ２０は、撮像装置本体２の電源状態がＯＮとなると、ＲＯＭ２０ａからプログラム，パラメータ等を読み出して所定の処理を行う。これにより、デジタルスチルカメラ１のシステムが起動し、電気的に撮影可能な状態となる。

撮像光学系３の背後には、平板状のイメージセンサ２１（撮像素子）が配置されている。これにより、イメージセンサ２１の平板状の受光エリアには、撮像光学系３によって被写体画像が結像されるようになっている。
イメージセンサ２１としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）を用いたものや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いたものなど、任意のものを用いることができる。また、グローバルシャッタ方式の高速ＣＭＯＳセンサや、シングルスロープ型Ａ／Ｄ変換器を各画素列ごとに集積して高速化した高速ＣＭＯＳセンサ等を用いることができる。本実施形態では、イメージセンサ２１として、ＣＣＤを用いたイメージセンサを用いている。

撮像装置本体２には、イメージセンサ２１を駆動するＣＣＤドライバ２２が設けられている。これにより、イメージセンサ２１は、撮像光学系３を介して得られた光学的な被写体画像を電気的な撮像信号に変換して出力する。
撮像装置本体２には、イメージセンサ２１が出力する撮像信号を増幅するアンプ２３と、アンプ２３の出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器２４が設けられている。

イメージセンサ２１の受光面には微小な受光素子がマトリクス状に配列されている。また、各受光素子には、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれかの色に対応する微小なマイクロカラーフィルタが設けられている。イメージセンサ２１の各受光素子から各マイクロカラーフィルタに対応する色ごとにシリアルに出力される撮影信号は、アンプ２３で適切なレベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２４によってデジタル変換されて、赤色，緑色、青色の各画像データとされる。
なお、ＣＣＤとしては、上述したマイクロカラーフィルタを用いたカラーＣＣＤ方式の色分解方法を利用するＣＣＤの他、周方向に複数の異なるフィルタ部が設けられた円盤状のカラー回転フィルタを有し、カラー回転フィルタを回転させてＣＣＤの受光面を覆うフィルタ部を切り換えることで受光面に入射する光の色分解を行う色フィルタ切換方式のＣＣＤを用いることができる。

撮像装置本体２には、イメージセンサ２１によって得られた画像データに対してホワイトバランス調節、ガンマ補正などの各種データ処理を行うデータ処理回路２５（画像処理装置）と、データ処理回路２５によって処理された画像データを画像情報としてＬＣＤパネル４に表示するＬＣＤドライバ２６とが設けられている。撮像装置本体２が撮影モードとなっている場合には、データ処理回路２５にはＡ／Ｄ変換器２４からの画像データが入力され、このデータ処理回路２５で必要な処理が行われた１画像分の画像データが次々にＬＣＤドライバ２６に送られる。これにより、ＬＣＤパネル４には撮影中の被写体画像が動画として表示されるようになる。なお、システムコントローラ２０は、撮影モード時では、ＬＣＤパネル４にイメージセンサ２１で撮影中の画像を表示する表示モードと、ＬＣＤパネル４に撮影中の画像を表示しない非表示モードとに切り換えることができるようになっている。

また、撮像装置本体２には、撮像時の自動露出制御（ＡＥ制御）を行うＡＥ処理回路２７が設けられている。データ処理回路２５からの画像データは、ＡＥ処理回路２７にも送られる。このＡＥ処理回路２７は、入力される各画像データと、その時点でＣＣＤドライバ２２にセットされているイメージセンサ２１の電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ秒時とに基づいてイメージセンサ２１の被写体輝度の測光値を算出する。そして、システムコントローラ２０は、この測光値に基づいて新たな電子シャッタのシャッタ秒時を決定し、このシャッタ秒時をＣＣＤドライバ２２にフィードバックする、これにより、イメージセンサ２１の駆動が調節され、ＡＥ制御が行われる。

上記のようにして、このデジタルカメラ１では、イメージセンサ２１を受光センサとしてＴＴＬ（Through The Lens) 測光方式によって被写体輝度を測定する。なお、電子シャッタのシャッタ秒時とともに絞り値を変化させてもよい。絞り値を変化させる場合には、絞り値を加味して被写体輝度に応じた測光値を算出するのはいうまでもない。

撮像装置本体２には、データ処理回路２５から出力された画像データを記録する外部記憶装置が設けられている。本実施形態では、外部記憶装置として、フラッシュメモリ２８が用いられている。このフラッシュメモリ２８は、撮像装置本体２に対して着脱を可能にして設けられている。
撮像装置本体２には、システムコントローラ２０と他の機器との間でのデータのやり取りを行うためのＩ／Ｏポート３１が設けられている。Ｉ／Ｏポート３１には、使用者の入力を受け付ける入力部３２と、外部の機器が接続される外部接続端子群３３が接続されている。

入力部３２は、例えば、レリーズスイッチ，ズームレバー，キー操作部等からなり、これらの操作に応じた信号は、Ｉ／Ｏポート３１を介してシステムコントローラ２０に入力される。システムコントローラ２０は、この入力信号に応じて、各種の処理、制御を行う。外部接続端子群３３は、外部記憶装置であるメモリカードを装着するメモリスロットや外部のコンピュータと接続するためのコネクタ等からなるものである。この外部接続端子群３３に外部記憶装置やコンピュータを接続することで、Ｉ／Ｏポート３１を介してデータの入出力を行うことができる。

ここで、再生モード時には、システムコントローラ２０は、入力部３２に入力された使用者の指示に基づいて、フラッシュメモリ２８または外部接続端子群３３に接続された外部記憶装置から表示対象となる画像データを読み出して、データ処理回路２５に送出する。これにより、表示対象の画像データがＬＣＤドライバ２６に送られて、ＬＣＤパネル４に画像が表示される。

以下、このデジタルスチルカメラ１において、撮像光学系２がズームレンズである場合の撮影動作の詳細について、図２のフローチャートを用いて説明する。
［第一回相対位置調整］
システムコントローラ２０は、入力部３２を介して使用者から撮影指令が入力されると、任意のズームポジションにある撮像光学系２に対して、不図示のレンズ駆動装置を操作して、撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を調整する（ステップＳ１）。具体的には、撮像光学系２の光軸Ｏ方向での撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を、デジタルスチルカメラ１によって取得する画像情報に含めたい光の波長域のうちの一部の波長域に対する撮像光学系２の焦点距離に一致させる。
次に、撮像光学系２のズームポジションの検出が行われる（ステップＳ２）。そして検出されたズームポジション及び撮像光学系２のレンズ構成から、予め算出される像面の湾曲状態に合わせて最適な被写体像が得られる撮影回数（２回からｎ回）が決定されるとともに、イメージセンサ２１の移動方向及び作動量が決定される（ステップＳ３）。

［第一回撮影］
この状態で、システムコントローラ２０は、ＣＣＤドライバ２２に動作指令を出して、第一回目の撮影を行う（ステップＳ４）。
本実施形態では、イメージセンサ２１の各受光素子から各マイクロフィルタに対応する色ごとにシリアルに出力される撮影信号に基づいて例えば赤色、緑色、青色のうちの一色について画像データが取得される。
この状態では、デジタルスチルカメラ１によって取得する画像情報に含めたい光の波長域のうちの一部の波長域に対応する単色の画像情報が得られる。

［第二回相対位置調整］
システムコントローラ２０は、第一回撮影が終了すると、駆動装置５を操作して、撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を変更する（ステップＳ５）。具体的には、撮像光学系２の光軸Ｏ方向での撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を、デジタルスチルカメラ１によって取得する画像情報に含めたい光の波長域のうち、第一回相対位置調整時とは異なる別のＲＧＢの中の一色に対応する波長域の光に対する撮像光学系２の焦点距離に一致させる。

［第二回撮影］
この状態で、システムコントローラ２０は、ＣＣＤドライバ２２に動作指令を出して、第二回目の撮影を行う（ステップＳ６）。
この状態では、デジタルスチルカメラ１によって取得する画像情報に含めたい光の波長域のうち、第一回撮影時に得た画像情報とは異なる一部の波長域に対応する単色の画像情報が得られる。

以降は、デジタルスチルカメラ１によって取得する画像情報に含めたい光の波長域全体について対応する画像情報が取得されるまで、システムコントローラ２０が相対位置調整動作と撮影動作とを繰り返す（ステップＳｎ，Ｓｎ＋１）。
このように単色の光について個別に画像情報の取得を行うことで、軸上色収差による影響を最小とした、鮮明な単色の画像情報が得られる。

ＲＧＢの中の別の色（イメージセンサ２１の検出可能な色調がＲＧＢ以上の色調に分解されている場合には、分解された残りの色）に対応してデータの取得を繰り返す。
ここで、撮像光学系２による各波長の光の結像位置は、撮像光学系２のレンズ構成や、ズームポジションによって変わる。これら各波長の光の結像位置は、撮像光学系２のレンズ構成等の特性データから予め算出することができる。
撮影動作に要する時間を最小限にするために、撮影に当たっては、撮影時におけるイメージセンサ２１の移動量が最小となるように、各波長の光の画像取得順序を決定することが好ましい。
図３に、画像取得順序の一例を示す。ここで、図３に示す例では、撮像光学系２の光軸Ｏ上に、物体側からＢ，Ｇ，Ｒの順に各色ごとの像が結像している。図３において、Ｂの像が結像される位置からＧの像が結像される位置までの距離をＤ１、Ｇの像が結像される位置からＲの像が結像される位置までの距離をＤ２とし、イメージセンサ２１の受光面からＧの像が結像される位置までの距離をαとする。また、Ｄ２＞Ｄ１であり、α＜Ｄ２であり、Ｄ２−Ｄ１＞２αである。
この条件下では、イメージセンサ２１の受光面を、第一回目の撮像の際にはＧの像が結像される位置に移動させ、第二回目の撮像の際にはＢの像が結像される位置に移動させ、第三回目の撮像の際にはＲの像が結像される位置に移動させることで、撮影時におけるイメージセンサ２１の移動量が最小となる。

本実施形態では、デジタルスチルカメラ１は、可視光域の光全体について画像情報を取得する構成とされている。
具体的には、第一回相対位置調整では、図４に示すように、撮像光学系２の光軸Ｏ方向での撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を、赤色光に対する撮像光学系２の焦点距離ＤＲに一致させる。この状態では、イメージセンサ２１の受光面と撮像光学系２による赤色光の結像面が一致するので、受光面には、赤色光のみによる像が鮮明に結像される。
第一回撮影では、システムコントローラ２０は、データ処理回路２５の動作を制御して、Ａ／Ｄ変換器２４からデータ処理回路２５に出力される画像データのうち、赤色の画像データのみ抽出させる。これにより、赤色光に対応する単色の画像情報が得られる。

第二回相対位置調整では、図５に示すように、撮像光学系２の光軸Ｏ方向での撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を、緑色光に対する撮像光学系２の焦点距離ＤＧに一致させる。この状態では、イメージセンサ２１の受光面と撮像光学系２による緑色光の結像面が一致するので、受光面には、緑色光のみによる像が鮮明に結像される。
第二回撮影では、システムコントローラ２０は、データ処理回路２５の動作を制御して、Ａ／Ｄ変換器２４からデータ処理回路２５に出力される画像データのうち、緑色の画像データのみ抽出させる。これにより、緑色光に対応する単色の画像情報が得られる。

第三回相対位置調整では、図６に示すように、撮像光学系２の光軸Ｏ方向での撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を、青色光に対する撮像光学系２の焦点距離ＤＢに一致させる。この状態では、イメージセンサ２１の受光面と撮像光学系２による青色光の結像面が一致するので、受光面には、青色光のみによる像が鮮明に結像される。
第三回撮影では、システムコントローラ２０は、データ処理回路２５の動作を制御して、Ａ／Ｄ変換器２４からデータ処理回路２５に出力される画像データのうち、青色の画像データのみ抽出させる。これにより、青色光に対応する単色の画像情報が得られる。

ここで、撮像光学系２とイメージセンサ２１との光軸Ｏ方向の相対距離と、得られる画像情報においてピントの合っている領域との関係は、撮像光学系２の光学特性に基づいて予め求めることができる。システムコントローラ２０は、この情報に基づいて、各回の相対位置調整において、撮像光学系２の光軸Ｏ方向における撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を決定する。

次に、システムコントローラ２０は、データ処理回路２５の動作を制御して、得られた単色の画像情報を合成して、多色の画像情報（完成画像情報）を生成する（ステップＳｎ＋２）。
上記のように、各回の撮影では、軸上色収差による影響を最小とした、鮮明な画像情報が得られる。このような鮮明な単色の画像情報を合成することで、軸上色収差による影響を最小とした、鮮明な多色の画像情報が得られる。

すなわち、このデジタルスチルカメラ１では、撮像光学系２が軸上色収差を有していても、この軸上色収差を良好に補正して、鮮明な多色の画像情報を得ることができる。言い換えれば、このデジタルスチルカメラ１は、撮像光学系２を複雑な構成とすることなしに、軸上色収差を補正して、鮮明な多色の画像情報を得ることができる。
これにより、このデジタルスチルカメラ１によれば、撮像光学系２の構成を簡略化して製造コストを抑えながら、撮像光学系２の軸上色収差を良好に補正して、鮮明な多色の画像情報を取得することができる。

また、このデジタルスチルカメラ１では、システムコントローラ２０によって、撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離の調整作業と、イメージセンサ２１による撮影とが自動的に行われるので、使用者は、複雑な操作を行うことなく、容易に完成画像情報を得ることができる。

以上、撮像光学系２がズームレンズである場合におけるデジタルスチルカメラ１の撮影動作について、図２のフローチャートを用いて説明したが、撮像光学系２が短焦点レンズである場合には、ステップＳ２におけるズームポジションの検出が不要であるので、ステップＳ２が省略されて、ステップＳ３にて、予め撮像光学系２のレンズ特性に基づいて定められた撮影回数でイメージセンサ２１の移動方向及び移動量が決定される。
上記実施形態では、撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を変化させる駆動装置として、筐体に対してイメージセンサ２１の相対位置を変化させる駆動装置５を用いた例を示した。しかし、これに限られることなく、駆動装置として、筐体に対して撮像光学系２の相対位置を変化させることで撮像光学系２とイメージセンサ２１との相対距離を変化させる構成のものを用いてもよい。
また、上記実施形態では、本発明を、デジタルスチルカメラに適用した例について説明した。しかし、これに限られることなく、本発明は、ビデオカメラ等、画像データを電子的に扱う各種のカメラに適用してもよい。
また、本発明による軸上色収差の補正処理は、Ｒ、Ｇ，Ｂの三色に限られるものではなく、二色以上（例えば四色や六色）について補正処理が行われてもよい。また、撮像光学系２の倍率色収差を、倍率色収差補正用のレンズによって補正した上で、本発明による軸上色収差の補正処理を行ってもよい。

本発明の一実施形態に係るデジタルスチルカメラ（色収差補正撮像装置）の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るデジタルスチルカメラの動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るデジタルスチルカメラの動作を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るデジタルスチルカメラの動作の具体例を示す図であって、赤色光の画像情報の取得時の様子を示す図である。 本発明の一実施形態に係るデジタルスチルカメラの動作の具体例を示す図であって、緑色光の画像情報の取得時の様子を示す図である。 本発明の一実施形態に係るデジタルスチルカメラの動作の具体例を示す図であって、青色光の画像情報の取得時の様子を示す図である。

符号の説明

１ デジタルスチルカメラ（色収差補正撮像装置）
３ 撮像光学系
５ 駆動装置
２０ システムコントローラ（制御装置）
２１ イメージセンサ（撮像素子）
２５ データ処理回路（画像処理装置）

Claims (2)

1. 撮像光学系と、
   該撮像光学系により結ばれた像を画像情報として取得する撮像素子と、
   前記撮像光学系の光軸方向での該撮像光学系と前記撮像素子との相対距離を変化させる駆動装置と、
   前記駆動装置の動作を制御して、前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を、光の所定の波長ごとに変更するとともに、前記相対距離を変えて前記撮像素子による画像情報の取得を複数回行う制御装置と、
   前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を変えて前記撮像素子によって取得された複数の画像情報から、光の所定の波長ごとの画像情報を複数得て、これら所定の波長ごとの画像情報を組み合わせて多色の完成画像情報を生成する画像処理装置とを備える色収差補正撮像装置。
2. 撮像光学系と、該撮像光学系により結ばれた像を画像情報として取得する撮像素子とを有する撮像装置での色収差補正方法であって、
   前記撮像光学系の光軸方向での該撮像光学系と前記撮像素子との相対距離を変化させ、
   前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を変えて、前記撮像素子による画像情報の取得を複数回行い、
   前記撮像光学系と前記撮像素子との前記相対距離を変えて取得された複数の画像情報から、光の所定の波長の画像情報をそれぞれ得て、これら画像情報を組み合わせて多色の完成画像情報を生成する色収差補正方法。

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