JP3035416B2 - 撮像装置及び画像再生装置及び映像システム - Google Patents
撮像装置及び画像再生装置及び映像システムInfo
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- JP3035416B2 JP3035416B2 JP4331205A JP33120592A JP3035416B2 JP 3035416 B2 JP3035416 B2 JP 3035416B2 JP 4331205 A JP4331205 A JP 4331205A JP 33120592 A JP33120592 A JP 33120592A JP 3035416 B2 JP3035416 B2 JP 3035416B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、ビデオカメラやスチ
ルカメラや銀塩カメラ等の撮像装置、及び、撮像装置か
らの画像を再生する画像再生装置、及びこれら装置の組
み合わせにより成る映像システムの改良に関するもので
ある。
ルカメラや銀塩カメラ等の撮像装置、及び、撮像装置か
らの画像を再生する画像再生装置、及びこれら装置の組
み合わせにより成る映像システムの改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、撮影装置において、撮影画像の歪
曲は撮影レンズのディストーションとして表れ、レンズ
設計で取り切れない歪曲は残存歪曲収差として画像に残
っていた。この残存歪曲収差を電子的に取り除く方法と
して、プランビコンなどの撮像管を用いて撮像する装置
において、走査する電子ビームを撮像レンズのディスト
ーションに基づいて歪曲して走査することが知られてい
る。
曲は撮影レンズのディストーションとして表れ、レンズ
設計で取り切れない歪曲は残存歪曲収差として画像に残
っていた。この残存歪曲収差を電子的に取り除く方法と
して、プランビコンなどの撮像管を用いて撮像する装置
において、走査する電子ビームを撮像レンズのディスト
ーションに基づいて歪曲して走査することが知られてい
る。
【０００３】また、ＣＣＤなどの撮像素子より得た画像
データをディジタル信号として補正する提案が特開平２
−２５２３７５号に開示されている。
データをディジタル信号として補正する提案が特開平２
−２５２３７５号に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、撮影レンズの焦点距離を基準として、
つまり図２５に示す様に、画像の中心（光軸）を基準と
して補正を行っているので、図２６（ａ）に示す様に、
負のディストーション（たる型）の場合は、周辺の画像
データは使用されず、又図２６（ｂ）に示す様に、正の
ディストーション（糸まき型）の場合は、画像が欠落す
るという問題点があった。
来例においては、撮影レンズの焦点距離を基準として、
つまり図２５に示す様に、画像の中心（光軸）を基準と
して補正を行っているので、図２６（ａ）に示す様に、
負のディストーション（たる型）の場合は、周辺の画像
データは使用されず、又図２６（ｂ）に示す様に、正の
ディストーション（糸まき型）の場合は、画像が欠落す
るという問題点があった。
【０００５】 （発明の目的） 本発明の目的は、撮影
光学系を介して得られる画像を無駄なく使用し、該撮影
光学系の仕様を超えた画像を与えることのできる撮像装
置及び画像再生装置及び映像システムを提供することで
ある。
光学系を介して得られる画像を無駄なく使用し、該撮影
光学系の仕様を超えた画像を与えることのできる撮像装
置及び画像再生装置及び映像システムを提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、請求項１〜３に記載の本発明は、撮影光学系を介
して取り込まれる光学像を画像信号に変換する撮像手段
と、前記画像信号における画像の前記撮影光学系による
歪みを該撮影光学系の光軸位置を中心とし、且つ、外側
及び内側に画像が存在するような画面上の所定の円を基
準として該所定の円より外側の画像は外側方向に向け
て、内側の画像は内側方向に向けて補正するように前記
画像信号を処理する補正手段とを有する撮像装置とする
ものである。同じく上記目的を達成するために、請求項
４〜６記載の本発明は、記録媒体に記録された画像信号
を読み出す読出し手段と、前記読出し手段により読み出
された画像信号における画像の歪曲収差を前記画像を取
り込んだ撮影光学系の光軸位置を中心とし、且つ、外側
及び内側に画像が存在するような画面上の所定の円を基
準として該所定の円より外側の画像は外側方向に向け
て、内側の画像は内側方向に向けて補正するように前記
読み出された画像信号を処理する補正手段とを有する画
像再生装置とするものである。同じく上記目的を達成す
るために、請求項７及び８記載の本発明は、撮影光学系
を介して取り込まれる光学像を画像信号に変換する撮像
手段と、前記画像信号を記録媒体に記録する記録手段
と、前記記録媒体に記録された画像信号を読み出す読出
し手段と、前記読出し手段により読み出された画像信号
における画像の前記撮影光学系による歪みを該撮影光学
系の光軸位置を中心とし、且つ、外側及び内側に画像が
存在するような画面上の所定の円を基準として該所定の
円より外側の画像は外側方向に向けて、内側の画像は内
側方向に向けて補正するように前記読み出された画像信
号を処理する補正手段とを有する映像システムとするも
のである。
めに、請求項１〜３に記載の本発明は、撮影光学系を介
して取り込まれる光学像を画像信号に変換する撮像手段
と、前記画像信号における画像の前記撮影光学系による
歪みを該撮影光学系の光軸位置を中心とし、且つ、外側
及び内側に画像が存在するような画面上の所定の円を基
準として該所定の円より外側の画像は外側方向に向け
て、内側の画像は内側方向に向けて補正するように前記
画像信号を処理する補正手段とを有する撮像装置とする
ものである。同じく上記目的を達成するために、請求項
４〜６記載の本発明は、記録媒体に記録された画像信号
を読み出す読出し手段と、前記読出し手段により読み出
された画像信号における画像の歪曲収差を前記画像を取
り込んだ撮影光学系の光軸位置を中心とし、且つ、外側
及び内側に画像が存在するような画面上の所定の円を基
準として該所定の円より外側の画像は外側方向に向け
て、内側の画像は内側方向に向けて補正するように前記
読み出された画像信号を処理する補正手段とを有する画
像再生装置とするものである。同じく上記目的を達成す
るために、請求項７及び８記載の本発明は、撮影光学系
を介して取り込まれる光学像を画像信号に変換する撮像
手段と、前記画像信号を記録媒体に記録する記録手段
と、前記記録媒体に記録された画像信号を読み出す読出
し手段と、前記読出し手段により読み出された画像信号
における画像の前記撮影光学系による歪みを該撮影光学
系の光軸位置を中心とし、且つ、外側及び内側に画像が
存在するような画面上の所定の円を基準として該所定の
円より外側の画像は外側方向に向けて、内側の画像は内
側方向に向けて補正するように前記読み出された画像信
号を処理する補正手段とを有する映像システムとするも
のである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【０００８】図１は本発明の第１の実施例における撮像
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【０００９】 図１において、１００はフォーカスレン
ズ１００ａやバリエータレンズ１００ｂを備えたズーム
可能な撮影レンズ、１０１はＣＣＤなどの撮像素子、１
０２は画像の歪曲を補正する等各種動作の制御を行う画
像制御回路、１０３は撮像素子１０１から得られる画像
データを記憶する第１の画像メモリ、１０４は歪曲を補
正した画像データを記憶する第２の画像メモリである。
１０５は撮影レンズ１００の歪曲収差情報を記憶するデ
ータテーブル、１０６は撮影者のズーミングの指示を電
気信号に変換するズームスイッチである。
ズ１００ａやバリエータレンズ１００ｂを備えたズーム
可能な撮影レンズ、１０１はＣＣＤなどの撮像素子、１
０２は画像の歪曲を補正する等各種動作の制御を行う画
像制御回路、１０３は撮像素子１０１から得られる画像
データを記憶する第１の画像メモリ、１０４は歪曲を補
正した画像データを記憶する第２の画像メモリである。
１０５は撮影レンズ１００の歪曲収差情報を記憶するデ
ータテーブル、１０６は撮影者のズーミングの指示を電
気信号に変換するズームスイッチである。
【００１０】図２は上記画像制御回路１０２における動
作を示すフローチャートであり、以下これにしたがって
説明する。 ［ステップ１］ 画像制御回路１０２は撮像素子１０１
からの画像データを映像信号に変換した後、Ａ／Ｄ変換
回路などによりディジタルな画像信号に変換し、その後
このディジタル画像信号を第１の画像メモリ１０３に１
フレーム分記憶させる。この時の画像は撮影レンズ１０
０の歪曲収差により歪んだ画像となっている。 ［ステップ２］ 撮影レンズ１００の焦点距離、つまり
ズーム位置を撮影レンズ１００の構成要素の一つである
バリエータレンズ１００ｂの位置から検知すると共に、
ズームスイッチ１０６により撮影者の意図しているズー
ム位置を読み込む。
作を示すフローチャートであり、以下これにしたがって
説明する。 ［ステップ１］ 画像制御回路１０２は撮像素子１０１
からの画像データを映像信号に変換した後、Ａ／Ｄ変換
回路などによりディジタルな画像信号に変換し、その後
このディジタル画像信号を第１の画像メモリ１０３に１
フレーム分記憶させる。この時の画像は撮影レンズ１０
０の歪曲収差により歪んだ画像となっている。 ［ステップ２］ 撮影レンズ１００の焦点距離、つまり
ズーム位置を撮影レンズ１００の構成要素の一つである
バリエータレンズ１００ｂの位置から検知すると共に、
ズームスイッチ１０６により撮影者の意図しているズー
ム位置を読み込む。
【００１１】この様にズーム情報をバリエータレンズ１
００ｂの位置とズームスイッチ１０６とから得るのは、
後に説明するように画像の歪みの補正の基準を任意に設
定して行うためである。 ［ステップ３］ 被写体距離を撮影レンズ１００の構成
要素の一つであるフォーカスレンズ１００ａから検知す
る。
００ｂの位置とズームスイッチ１０６とから得るのは、
後に説明するように画像の歪みの補正の基準を任意に設
定して行うためである。 ［ステップ３］ 被写体距離を撮影レンズ１００の構成
要素の一つであるフォーカスレンズ１００ａから検知す
る。
【００１２】これは、撮影レンズ１００の歪曲収差がズ
ーミングとフォーカスにより変動するので、この撮影レ
ンズ１００の状況に合った画像補正を行うために必要で
ある。 ［ステップ４］ 歪みのない画素の番地が、歪みのある
画素のどの番地にあるかをデータテーブル１０５の歪曲
量のデータをもとに算出する。歪曲量のデータは、各ズ
ーム位置，各フォーカス位置に対して生のデータという
形で記憶されていても良いし、歪曲収差の量を関数に近
似して、関数の係数として記憶していても良い。
ーミングとフォーカスにより変動するので、この撮影レ
ンズ１００の状況に合った画像補正を行うために必要で
ある。 ［ステップ４］ 歪みのない画素の番地が、歪みのある
画素のどの番地にあるかをデータテーブル１０５の歪曲
量のデータをもとに算出する。歪曲量のデータは、各ズ
ーム位置，各フォーカス位置に対して生のデータという
形で記憶されていても良いし、歪曲収差の量を関数に近
似して、関数の係数として記憶していても良い。
【００１３】ここで、通常、歪みのない画像の走査線は
歪みのある画像上では図３の様な曲線となり、歪みのな
い画素は、歪みのある画面上では特定の画素に対応して
いないので、図４に示す様に対応位置を囲む画素の例え
ば左上の画素の番地４２ａを算出する。
歪みのある画像上では図３の様な曲線となり、歪みのな
い画素は、歪みのある画面上では特定の画素に対応して
いないので、図４に示す様に対応位置を囲む画素の例え
ば左上の画素の番地４２ａを算出する。
【００１４】なお、図３において、３１はディジタル画
像データ配列、３２，３３は歪みのない画像の走査線、
３４は一つの画素に対応する画像データ位置であり、図
４において、４１は歪みのない走査線、４２は歪みのな
い画像データの対応位置である。 ［ステップ５］ 上記ステップ４において算出した画素
番地に基づいて歪みのない画像データの生成に使用する
複数のデータ（サンプル画像データ）を別のメモリ上に
複写する。例えば、図４においては、４２ａ，４２ｂ，
４２ｃ，４２ｄを複写することになる。 ［ステップ６］ 上記ステップ５において複写した画素
の座標と新たに生成する画像の座標から、線形補間処理
などによって歪みのない画像のデータを生成する。 ［ステップ７］ 上記ステップ６において生成した画像
データを第２の画像メモリ１０４に順次記憶していく。 ［ステップ８］ ここでは上記ステップ４〜７の、水平
走査方向の全動作が終了したか否かを判別し、終了して
いなければステップ４へ戻る。また、終了したことを判
別するとステップ９へ移行する。 ［ステップ９］ ここでは上記ステップ４〜７の、垂直
走査方向の全動作が終了したか否かを判別し、終了して
いなければステップ４へ戻る。また、終了したことを判
別するとステップ１０へ移行する。 ［ステップ１０］ 第２の画像メモリ１０４に記憶され
ている画像データを読み出し、ステップ１１へ進む。 ［ステップ１１］ ＮＴＳＣなどに準じた映像信号に変
換して不図示の電子ビューファインダや録画装置へ出力
する。
像データ配列、３２，３３は歪みのない画像の走査線、
３４は一つの画素に対応する画像データ位置であり、図
４において、４１は歪みのない走査線、４２は歪みのな
い画像データの対応位置である。 ［ステップ５］ 上記ステップ４において算出した画素
番地に基づいて歪みのない画像データの生成に使用する
複数のデータ（サンプル画像データ）を別のメモリ上に
複写する。例えば、図４においては、４２ａ，４２ｂ，
４２ｃ，４２ｄを複写することになる。 ［ステップ６］ 上記ステップ５において複写した画素
の座標と新たに生成する画像の座標から、線形補間処理
などによって歪みのない画像のデータを生成する。 ［ステップ７］ 上記ステップ６において生成した画像
データを第２の画像メモリ１０４に順次記憶していく。 ［ステップ８］ ここでは上記ステップ４〜７の、水平
走査方向の全動作が終了したか否かを判別し、終了して
いなければステップ４へ戻る。また、終了したことを判
別するとステップ９へ移行する。 ［ステップ９］ ここでは上記ステップ４〜７の、垂直
走査方向の全動作が終了したか否かを判別し、終了して
いなければステップ４へ戻る。また、終了したことを判
別するとステップ１０へ移行する。 ［ステップ１０］ 第２の画像メモリ１０４に記憶され
ている画像データを読み出し、ステップ１１へ進む。 ［ステップ１１］ ＮＴＳＣなどに準じた映像信号に変
換して不図示の電子ビューファインダや録画装置へ出力
する。
【００１５】この例においては、第２の画像メモリ１０
４をエリアメモリとしたが、これを１走査線分の画像デ
ータを格納するラインメモリとし、１ライン画像データ
の生成が終了する毎に映像信号に変換し、それを垂直走
査線分繰返すように制御し、メモリを節約するような構
成にしても良い。
４をエリアメモリとしたが、これを１走査線分の画像デ
ータを格納するラインメモリとし、１ライン画像データ
の生成が終了する毎に映像信号に変換し、それを垂直走
査線分繰返すように制御し、メモリを節約するような構
成にしても良い。
【００１６】次に、図５により画像番地算出のアルゴリ
ズムを説明する。
ズムを説明する。
【００１７】ここでは、撮影レンズ１００はテレ端で歪
曲収差が「０」で、ワイド側にいくにつれて負の歪曲収
差が発生し、画像補正は負の歪曲収差に対して行うもの
とする。また、撮影レンズ１００のズーム位置をＺと
し、該撮影レンズ１００のワイド端，テレ端のズーム位
置をそれぞれＺｗ，Ｚｔ（Ｚｗ＜Ｚｔ）とする。また、
ズームスイッチ１０６により撮影者が指示するズーム位
置をＺｓとし、補正上、とり得るワイド端の仮想のズー
ム位置をＺmin とする。
曲収差が「０」で、ワイド側にいくにつれて負の歪曲収
差が発生し、画像補正は負の歪曲収差に対して行うもの
とする。また、撮影レンズ１００のズーム位置をＺと
し、該撮影レンズ１００のワイド端，テレ端のズーム位
置をそれぞれＺｗ，Ｚｔ（Ｚｗ＜Ｚｔ）とする。また、
ズームスイッチ１０６により撮影者が指示するズーム位
置をＺｓとし、補正上、とり得るワイド端の仮想のズー
ム位置をＺmin とする。
【００１８】撮影レンズ１００が機械的にワイド端の位
置にくるまでは「Ｚｓ＝Ｚ」となっている。 ［ステップ５１］ 撮影者の意図するズーム位置Ｚｓと
撮影レンズ１００のとり得るワイド端のズーム位置Ｚｗ
を比較し、ＺｓがＺｗ以上のとき、つまり「Ｚｓ≧Ｚ
ｗ」の関係にあるときはステップ５２へ移行し、「Ｚｓ
＜Ｚｗ」の関係にあるときはステップ５３へ移行する。 ［ステップ５２］ 「Ｚｓ≧Ｚｗ」の関係にあるので、
ここでは画面中心を基準として歪み補正を行い、次のス
テップへと進む。
置にくるまでは「Ｚｓ＝Ｚ」となっている。 ［ステップ５１］ 撮影者の意図するズーム位置Ｚｓと
撮影レンズ１００のとり得るワイド端のズーム位置Ｚｗ
を比較し、ＺｓがＺｗ以上のとき、つまり「Ｚｓ≧Ｚ
ｗ」の関係にあるときはステップ５２へ移行し、「Ｚｓ
＜Ｚｗ」の関係にあるときはステップ５３へ移行する。 ［ステップ５２］ 「Ｚｓ≧Ｚｗ」の関係にあるので、
ここでは画面中心を基準として歪み補正を行い、次のス
テップへと進む。
【００１９】上記ステップ５１において、「Ｚｓ＜Ｚ
ｗ」の関係にあると判別した場合には、仮想ズーム位置
の領域と判断し、前述したようにステップ５３へ移行す
る。 ［ステップ５３］ ここでは撮影者の意図するズーム位
置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin よ
りも小さいどうかを比較し、もし小さい、つまり「Ｚｓ
＜Ｚmin 」の関係にあればステップ５４へ移行し、「Ｚ
ｓ≧Ｚmin 」の関係にあればステップ５５へ移行する。 ［ステップ５４］ ここでは撮影者の意図するズーム位
置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin よ
りも小さいので、ＺｓにＺmin の値を入れ、ステップ５
５へ移行する。 ［ステップ５５］ 任意の像高を基準として歪み補正を
行う。
ｗ」の関係にあると判別した場合には、仮想ズーム位置
の領域と判断し、前述したようにステップ５３へ移行す
る。 ［ステップ５３］ ここでは撮影者の意図するズーム位
置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin よ
りも小さいどうかを比較し、もし小さい、つまり「Ｚｓ
＜Ｚmin 」の関係にあればステップ５４へ移行し、「Ｚ
ｓ≧Ｚmin 」の関係にあればステップ５５へ移行する。 ［ステップ５４］ ここでは撮影者の意図するズーム位
置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin よ
りも小さいので、ＺｓにＺmin の値を入れ、ステップ５
５へ移行する。 ［ステップ５５］ 任意の像高を基準として歪み補正を
行う。
【００２０】ここで、撮影レンズ１００で発生する歪曲
収差Ｄは関数で近似され、像高の二次関数となってお
り、その二次関数の係数ａは撮影レンズ１００のズーム
位置Ｚの一次関数であるとすると、 Ｄ＝Ｄ（Ｌ）＝ａ＊Ｌ2 ａ＝ａ（Ｚ）＝ｂ＊Ｚ となり、図に表すと図６（ａ）〜（ｃ）のようになる。
図６（ａ）〜（ｃ）において、Ｗ，Ｍ，Ｔはそれぞれズ
ーム位置Ｚのワイド端，ミドル，テレ端での歪曲収差を
表している。
収差Ｄは関数で近似され、像高の二次関数となってお
り、その二次関数の係数ａは撮影レンズ１００のズーム
位置Ｚの一次関数であるとすると、 Ｄ＝Ｄ（Ｌ）＝ａ＊Ｌ2 ａ＝ａ（Ｚ）＝ｂ＊Ｚ となり、図に表すと図６（ａ）〜（ｃ）のようになる。
図６（ａ）〜（ｃ）において、Ｗ，Ｍ，Ｔはそれぞれズ
ーム位置Ｚのワイド端，ミドル，テレ端での歪曲収差を
表している。
【００２１】光学的な歪曲収差（Ｄ％）は次のような値
で定義されている。
で定義されている。
【００２２】 Ｄ％＝｛（Ｌ−Ｌ0 ）／Ｌ0 ）｝×１００ ＝｛（Ｌ／Ｌ0 −１）｝×１００ …………（１） ここで、Ｌ0 は理想像高であり、Ｌは実際の像高であ
る。
る。
【００２３】 画面中心を基準として行う歪み補正（上
記ステップ５２）においては、図７より画面上の任意の
点Ｐ（ｘ，ｙ）の理想像点をＰ0 （ｘ0 ，ｙ0 ）とする
と、それぞれの点から画面中心までの距離の比が伸縮比
αとなり、 α＝Ｌ0 ／Ｌ ＝（１＋Ｄ／１００）-1 …………（２） 上記（２）式より理想像点Ｐ0 の座標は ｘ0 ＝α・ｘ ｙ 0 ＝α・ｙ …………（３） と計算される。
記ステップ５２）においては、図７より画面上の任意の
点Ｐ（ｘ，ｙ）の理想像点をＰ0 （ｘ0 ，ｙ0 ）とする
と、それぞれの点から画面中心までの距離の比が伸縮比
αとなり、 α＝Ｌ0 ／Ｌ ＝（１＋Ｄ／１００）-1 …………（２） 上記（２）式より理想像点Ｐ0 の座標は ｘ0 ＝α・ｘ ｙ 0 ＝α・ｙ …………（３） と計算される。
【００２４】実際は、理想像点の座標から実際の像点の
座標を求める逆の形の関数を作り、画素点の走査に対応
した実際の画素番地を決定していく。
座標を求める逆の形の関数を作り、画素点の走査に対応
した実際の画素番地を決定していく。
【００２５】次に、任意の像高基準の歪み補正（上記ス
テップ５５における動作）について図８，９において説
明する。
テップ５５における動作）について図８，９において説
明する。
【００２６】 今、基準の像高をＹｓとすると、画面上
で画面中心を中心とする半径Ｙｓの円上で、歪み補正量
が「０」になるように補正することが任意の像高基準の
歪み補正となる。これを収差図上で表すと、図８のよう
になり、像高Ｙｓでの歪曲収差量をＤ0 とし、収差量が
Ｄ0 の位置に各像高の歪曲量が揃うように画像を補正す
ることになる。つまり、図９の半径Ｙｓの円の外側は伸
長し、内側を圧縮する補正を行う。
で画面中心を中心とする半径Ｙｓの円上で、歪み補正量
が「０」になるように補正することが任意の像高基準の
歪み補正となる。これを収差図上で表すと、図８のよう
になり、像高Ｙｓでの歪曲収差量をＤ0 とし、収差量が
Ｄ0 の位置に各像高の歪曲量が揃うように画像を補正す
ることになる。つまり、図９の半径Ｙｓの円の外側は伸
長し、内側を圧縮する補正を行う。
【００２７】この時の光学的歪曲収差をＤ、補正歪曲収
差をＤ´とすると、図８より Ｄ´＝Ｄ−Ｄ0 …………（４） の関係が成立つ。また、画面上の任意の像点Ｐ1 （ｘ
1 ，ｙ1 ）の画面中心からの距離（像高）をＬ1 とし、
画面中心と像点Ｐ1 を結ぶ直線と半径Ｙｓの円の交点を
Ｐｓ1 （ｘｓ1 , ｙｓ1 ) とすると、その座標は、 ｘs1＝（Ｙｓ／Ｌ1 ）・ｘ1 ｙs1＝（Ｙｓ／Ｌ1 ）・ｙ1 …………（５） となり、この点が伸縮の基準点となるから、伸縮比をα
´とすると、 α´＝（１＋Ｄ´／１００）-1 …………（６） となり、理想像高の座標Ｐ01( ｘ01, ｙ01）は ｘ01＝ｘｓ＋α´・△ｘ1 ｙ01＝ｙｓ＋α´・△ｙ1 …………（７） 但し、 △ｘ1 ＝ｘ1 −ｘｓ1 △ｙ1 ＝ｙ1 −ｙｓ1 …………（８） である。
差をＤ´とすると、図８より Ｄ´＝Ｄ−Ｄ0 …………（４） の関係が成立つ。また、画面上の任意の像点Ｐ1 （ｘ
1 ，ｙ1 ）の画面中心からの距離（像高）をＬ1 とし、
画面中心と像点Ｐ1 を結ぶ直線と半径Ｙｓの円の交点を
Ｐｓ1 （ｘｓ1 , ｙｓ1 ) とすると、その座標は、 ｘs1＝（Ｙｓ／Ｌ1 ）・ｘ1 ｙs1＝（Ｙｓ／Ｌ1 ）・ｙ1 …………（５） となり、この点が伸縮の基準点となるから、伸縮比をα
´とすると、 α´＝（１＋Ｄ´／１００）-1 …………（６） となり、理想像高の座標Ｐ01( ｘ01, ｙ01）は ｘ01＝ｘｓ＋α´・△ｘ1 ｙ01＝ｙｓ＋α´・△ｙ1 …………（７） 但し、 △ｘ1 ＝ｘ1 −ｘｓ1 △ｙ1 ＝ｙ1 −ｙｓ1 …………（８） である。
【００２８】像点Ｐ2 は半径Ｙｓの円の内側の点である
が、同様にして理想像点Ｐ02が求められる。
が、同様にして理想像点Ｐ02が求められる。
【００２９】画面中心を基準に歪み補正するときは、Ｄ
0 が「０」であるとして扱えば、上記式（７）は上記式
（３）と同じになるので、画面中心を基準として歪み補
正するのも、任意の像高基準で歪み補正するものも、同
じ関数処理でＤ0 をパラメータとして求めることができ
る。
0 が「０」であるとして扱えば、上記式（７）は上記式
（３）と同じになるので、画面中心を基準として歪み補
正するのも、任意の像高基準で歪み補正するものも、同
じ関数処理でＤ0 をパラメータとして求めることができ
る。
【００３０】歪みの補正基準を任意の像高にすることに
より、負の補正歪曲量を少なくすることができる。これ
により、歪み補正後の画像は、画面中心基準で歪み補正
した画像よりも撮像面上で広い範囲の画像となり、見か
け上、ワイド側に撮影画角を広げたのと同じこととな
る。
より、負の補正歪曲量を少なくすることができる。これ
により、歪み補正後の画像は、画面中心基準で歪み補正
した画像よりも撮像面上で広い範囲の画像となり、見か
け上、ワイド側に撮影画角を広げたのと同じこととな
る。
【００３１】任意の像点基準の歪み補正の限界は、図１
０に示す様に、基準となる円が撮像範囲に内接する場合
で、この位置が仮想のワイド端となる。このときの円の
半径をＹmax （最大基準像高）とすると、この像点に対
する理想像点Ｙmax0は、 Ｙmax0＝（１＋Ｄym／１００）-1・Ｙmax …………（９） となる。但し、Ｄymは像点Ｙmax での歪曲量である（図
１１参照）。
０に示す様に、基準となる円が撮像範囲に内接する場合
で、この位置が仮想のワイド端となる。このときの円の
半径をＹmax （最大基準像高）とすると、この像点に対
する理想像点Ｙmax0は、 Ｙmax0＝（１＋Ｄym／１００）-1・Ｙmax …………（９） となる。但し、Ｄymは像点Ｙmax での歪曲量である（図
１１参照）。
【００３２】画面中心（光軸）基準の歪み補正によるＹ
方向の最大像高はＹmax であり、 ここで述べたような歪
み補正を行うことにより、撮影可能な画角範囲はＹmax0
／Ｙmax 倍拡張されることになる。
方向の最大像高はＹmax であり、 ここで述べたような歪
み補正を行うことにより、撮影可能な画角範囲はＹmax0
／Ｙmax 倍拡張されることになる。
【００３３】ここで、上記式（９）より「Ｙmax0／Ｙma
x 」は像高Ｙmax での歪曲収差量で決るので、撮影画角
の拡張量は、撮影レンズのワイド端での歪曲収差量によ
り決り、歪曲収差が負の値で大きいほど撮影画角は拡張
することを示している。
x 」は像高Ｙmax での歪曲収差量で決るので、撮影画角
の拡張量は、撮影レンズのワイド端での歪曲収差量によ
り決り、歪曲収差が負の値で大きいほど撮影画角は拡張
することを示している。
【００３４】このような画像補正に達したワイド側で大
きな負の歪曲収差を発生するレンズの設計例を以下に示
す。
きな負の歪曲収差を発生するレンズの設計例を以下に示
す。
【００３５】図１２はレンズの断面図、図１３，図１４
はワイド端，テレ端での収差図である。
はワイド端，テレ端での収差図である。
【００３６】図１５は数値実施例を示す図である。
【００３７】数値実施例において、ｒｉは物体側より順
に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より第
ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｉとｖｉは各々物体
側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ
数である。
に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より第
ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｉとｖｉは各々物体
側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ
数である。
【００３８】数値実地例のｒ２０，２１はフェースプレ
ート等のガラスブロックである。非球面形状は光軸方向
にｘ軸，光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正と
し、Ｒを近軸曲率半径Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数
としたとき ｘ＝（１／Ｒ）Ｈ2 ／〔１＋√｛１−（Ｈ／Ｒ）2 ｝〕 ＋ＢＨ4 ＋ＣＨ6 ＋ＤＨ8 ＋ＥＨ10 なる式で表している。
ート等のガラスブロックである。非球面形状は光軸方向
にｘ軸，光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正と
し、Ｒを近軸曲率半径Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数
としたとき ｘ＝（１／Ｒ）Ｈ2 ／〔１＋√｛１−（Ｈ／Ｒ）2 ｝〕 ＋ＢＨ4 ＋ＣＨ6 ＋ＤＨ8 ＋ＥＨ10 なる式で表している。
【００３９】この例における光学的画角ω0 は全角で約
７４°である。画面サイズを「３：４」の撮像素子とす
ると、前述の最大基準像高Ｙmax は、 Ｙmax ＝最大像高×0.6 となる。この時の歪曲収差量Ｄｙｍは−9.3 ％であるの
で Ｙmax0／Ｙmax ＝（１＋Ｄｙｍ／１００）-1 ＝1.10 となり、撮影画角が１０％広がり、最大画角全角は約８
１°となる。
７４°である。画面サイズを「３：４」の撮像素子とす
ると、前述の最大基準像高Ｙmax は、 Ｙmax ＝最大像高×0.6 となる。この時の歪曲収差量Ｄｙｍは−9.3 ％であるの
で Ｙmax0／Ｙmax ＝（１＋Ｄｙｍ／１００）-1 ＝1.10 となり、撮影画角が１０％広がり、最大画角全角は約８
１°となる。
【００４０】図１６（ａ）〜（ｅ）にこの実施例におけ
る歪み補正のようすを模式的に示している。
る歪み補正のようすを模式的に示している。
【００４１】なお、この実施例においては、撮像素子が
単板の撮影装置について説明したが、図１７に示すよう
に入射光をＲ，Ｂ，Ｇに分解して撮影するような撮影装
置にも同様に適用することができる。
単板の撮影装置について説明したが、図１７に示すよう
に入射光をＲ，Ｂ，Ｇに分解して撮影するような撮影装
置にも同様に適用することができる。
【００４２】この時は、各色ごとに画像の歪みが異なる
ために、各色に対応する歪曲量のデータを別々に用意
し、各色毎に歪み補正の画像処理を行い、その結果を映
像信号に変換することによって、画面の歪みに加えて倍
率色収差に関しても補正され、より高品位な画像を撮影
することが可能となる。
ために、各色に対応する歪曲量のデータを別々に用意
し、各色毎に歪み補正の画像処理を行い、その結果を映
像信号に変換することによって、画面の歪みに加えて倍
率色収差に関しても補正され、より高品位な画像を撮影
することが可能となる。
【００４３】（第２の実施例）以下に、本発明の第２の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００４４】この第２の実施例は、装置の構成は上記の
第１の実施例と同じであるが、画像処理の方法を変えた
ものである。
第１の実施例と同じであるが、画像処理の方法を変えた
ものである。
【００４５】第１の実施例においては、画角の広角化
は、まず撮影レンズにより行い、撮影レンズが広角端に
到達したところで画像処理による広角化を行うアルゴリ
ズムであったが、この第２の実施例では、撮影レンズに
負の歪曲収差が発生すると歪みの補正に加えて画角の広
角化も合せて行うようにしたものであり、その歪み補正
の様子を図１８に模式的に示す。
は、まず撮影レンズにより行い、撮影レンズが広角端に
到達したところで画像処理による広角化を行うアルゴリ
ズムであったが、この第２の実施例では、撮影レンズに
負の歪曲収差が発生すると歪みの補正に加えて画角の広
角化も合せて行うようにしたものであり、その歪み補正
の様子を図１８に模式的に示す。
【００４６】例えば、任意の歪み補正基準の像高を最大
基準像高のＹmax に固定して、順次補正を行うようにす
れば、撮影レンズのどのズーム位置においても撮像範囲
を最大に使用することができる。
基準像高のＹmax に固定して、順次補正を行うようにす
れば、撮影レンズのどのズーム位置においても撮像範囲
を最大に使用することができる。
【００４７】この方式を採ると、歪みの補正量が極端に
変化するのを防ぐことができる。また、このような画像
処理を行うと、撮影レンズが広角側にいくにつれて画角
の広角化が早くなるので、この時は撮影レンズのズーミ
ングのスピードを広角側にいくにつれて減速するように
制御することにより、撮影者にとってより自然なズーミ
ングができるので望ましい。
変化するのを防ぐことができる。また、このような画像
処理を行うと、撮影レンズが広角側にいくにつれて画角
の広角化が早くなるので、この時は撮影レンズのズーミ
ングのスピードを広角側にいくにつれて減速するように
制御することにより、撮影者にとってより自然なズーミ
ングができるので望ましい。
【００４８】（第３の実施例）以下に、本発明の第３の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００４９】この第３の実施例は、テレ端側で正の歪曲
収差が発生する撮影レンズにおいて歪み補正を行うよう
にした例であり、装置の構成は上記の第１の実施例と同
様である。
収差が発生する撮影レンズにおいて歪み補正を行うよう
にした例であり、装置の構成は上記の第１の実施例と同
様である。
【００５０】図１９は、この第３の実施例の番地算出の
アルゴリズムを示すフローチャートである。尚、撮影レ
ンズの歪曲収差が「０」になるズーム位置をＺ0 とす
る。 ［ステップ１００］ 撮影レンズ１００のズーム位置が
Ｚ0 に対してワイド側であるか、テレ側であるかの判別
を行う。もしワイド側である場合、つまり「Ｚｓ≦Ｚ
0 」の関係にある場合はステップ１０２へ移行し、テレ
側である場合（Ｚｓ＞Ｚ0 ）はステップ１０１へ移行す
る。 ［ステップ１０１］ 画面の四隅を基準とした歪み補正
を行う（詳細は後述する）。 ［ステップ１０２］ 撮影者の意図するズーム位置Ｚｓ
と撮影レンズ１００のとり得るワイド端のズーム位置Ｚ
ｗを比較し、ＺｓがＺｗ以上のとき、つまり「Ｚｓ≧Ｚ
ｗ」の関係にあるときはステップ１０３へ移行し、「Ｚ
ｓ＜Ｚｗ」の関係にあるときはステップ１０４へ移行す
る。 ［ステップ１０３］ 「Ｚｓ≧Ｚｗ」の関係にあるの
で、ここでは上記第１の実施例におけるステップ５２と
同様の、画面中心基準の歪み補正を行い、次のステップ
へと進む。
アルゴリズムを示すフローチャートである。尚、撮影レ
ンズの歪曲収差が「０」になるズーム位置をＺ0 とす
る。 ［ステップ１００］ 撮影レンズ１００のズーム位置が
Ｚ0 に対してワイド側であるか、テレ側であるかの判別
を行う。もしワイド側である場合、つまり「Ｚｓ≦Ｚ
0 」の関係にある場合はステップ１０２へ移行し、テレ
側である場合（Ｚｓ＞Ｚ0 ）はステップ１０１へ移行す
る。 ［ステップ１０１］ 画面の四隅を基準とした歪み補正
を行う（詳細は後述する）。 ［ステップ１０２］ 撮影者の意図するズーム位置Ｚｓ
と撮影レンズ１００のとり得るワイド端のズーム位置Ｚ
ｗを比較し、ＺｓがＺｗ以上のとき、つまり「Ｚｓ≧Ｚ
ｗ」の関係にあるときはステップ１０３へ移行し、「Ｚ
ｓ＜Ｚｗ」の関係にあるときはステップ１０４へ移行す
る。 ［ステップ１０３］ 「Ｚｓ≧Ｚｗ」の関係にあるの
で、ここでは上記第１の実施例におけるステップ５２と
同様の、画面中心基準の歪み補正を行い、次のステップ
へと進む。
【００５１】上記ステップ１０２において、「Ｚｓ＜Ｚ
ｗ」の関係にあると判別した場合には、仮想ズーム位置
の領域と判断し、前述したようにステップ１０４へと移
行する。 ［ステップ１０４］ ここでは撮影者の意図するズーム
位置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin
よりも小さいどうかを比較し、もし小さい、つまり「Ｚ
ｓ＜Ｚmin 」の関係にあればステップ１０５へ移行し、
「Ｚｓ≧Ｚmin 」の関係にあればステップ１０６へ移行
する。 ［ステップ１０５］ ここでは撮影者の意図するズーム
位置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin
よりも小さいので、ＺｓにＺmin の値を入れる動作を行
う。 ［ステップ１０６］ 上記第１の実施例におけるステッ
プ５５と同様の、任意の像高を基準とした歪み補正を行
う。
ｗ」の関係にあると判別した場合には、仮想ズーム位置
の領域と判断し、前述したようにステップ１０４へと移
行する。 ［ステップ１０４］ ここでは撮影者の意図するズーム
位置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin
よりも小さいどうかを比較し、もし小さい、つまり「Ｚ
ｓ＜Ｚmin 」の関係にあればステップ１０５へ移行し、
「Ｚｓ≧Ｚmin 」の関係にあればステップ１０６へ移行
する。 ［ステップ１０５］ ここでは撮影者の意図するズーム
位置Ｚｓが補正上の仮想のワイド端のズーム位置Ｚmin
よりも小さいので、ＺｓにＺmin の値を入れる動作を行
う。 ［ステップ１０６］ 上記第１の実施例におけるステッ
プ５５と同様の、任意の像高を基準とした歪み補正を行
う。
【００５２】ここで、図２０により、上記ステップ１０
１において行われる「画面の四隅を基準とした歪み補
正」について説明する。
１において行われる「画面の四隅を基準とした歪み補
正」について説明する。
【００５３】正の歪曲収差が発生したときに画面中心を
基準とした補正を行うと、従来説明の課題のところで説
明したように、画面の周辺部の画像データが欠落し、不
完全な画像となってしまう。そのためには、第１の実施
例で示した補正基準の円を画面範囲に外接する円とし
て、理想像点Ｐ0 （ｘ0 ，ｙ0 ）の座標を ｘ0 ＝（１＋Ｄ／１００）-1・（ｘ−ｘｓ）＋ｘｓ ｙ0 ＝（１＋Ｄ／１００）-1・（ｙ−ｙｓ）＋ｙｓ ………（１０） と、第１の実施例と同じ式で計算することができる。こ
の場合、歪曲収差の符号が反転するので、第１の実施例
で説明したのとは逆に円の内側で画像が伸長される。
基準とした補正を行うと、従来説明の課題のところで説
明したように、画面の周辺部の画像データが欠落し、不
完全な画像となってしまう。そのためには、第１の実施
例で示した補正基準の円を画面範囲に外接する円とし
て、理想像点Ｐ0 （ｘ0 ，ｙ0 ）の座標を ｘ0 ＝（１＋Ｄ／１００）-1・（ｘ−ｘｓ）＋ｘｓ ｙ0 ＝（１＋Ｄ／１００）-1・（ｙ−ｙｓ）＋ｙｓ ………（１０） と、第１の実施例と同じ式で計算することができる。こ
の場合、歪曲収差の符号が反転するので、第１の実施例
で説明したのとは逆に円の内側で画像が伸長される。
【００５４】撮影レンズのテレ側において、該撮影レン
ズの範囲を越えて画像を拡大する方法として電子ズーム
が公知であるが、本発明のテレ側の歪み補正と補正と組
合せることが可能である。
ズの範囲を越えて画像を拡大する方法として電子ズーム
が公知であるが、本発明のテレ側の歪み補正と補正と組
合せることが可能である。
【００５５】図２１はその様子を示すものである。
【００５６】まず、前述の四隅を基準とした歪み補正を
行い、それにより得られた画像データの一部をトリミン
グし、線形の補間処理により足りない画像データを生成
して、仮想的にズームアップした画像を得ることができ
る。
行い、それにより得られた画像データの一部をトリミン
グし、線形の補間処理により足りない画像データを生成
して、仮想的にズームアップした画像を得ることができ
る。
【００５７】また、別の方法として、仮想的なズームア
ップ比をＺｒとすると、先の式の（ｘ0 ，ｙ0 ）を（ｘ
0 ／Ｚｒ，ｙ0 ／Ｚｒ）として、ｘ，ｙを決定すること
により、歪み補正と電子ズームアップを一度に計算する
ことができる。図２２はこの時の様子を示す図である。
ップ比をＺｒとすると、先の式の（ｘ0 ，ｙ0 ）を（ｘ
0 ／Ｚｒ，ｙ0 ／Ｚｒ）として、ｘ，ｙを決定すること
により、歪み補正と電子ズームアップを一度に計算する
ことができる。図２２はこの時の様子を示す図である。
【００５８】 （第４の実施例） 以下に、本発明の第
４の実施例について説明する。
４の実施例について説明する。
【００５９】図２３は本発明の第４の実施例における装
置の構成を示すブロック図であり、前述の歪み補正を画
像の再生時に行うようにした映像システムを示してい
る。
置の構成を示すブロック図であり、前述の歪み補正を画
像の再生時に行うようにした映像システムを示してい
る。
【００６０】図２３において、４０１はズーム可能な撮
影レンズ、４０２はＣＣＤなどの撮像素子、４０３は撮
像信号を映像信号に変換する映像信号処理回路、４０４
は撮影レンズ４０１のバリエータレンズの位置やフォー
カスレンズの位置より撮影レンズ４０１の撮影状態を検
知する撮影状態検知回路、４０５は撮影レンズ４０１の
状態に応じた歪曲収差のデータが記録されているデータ
テーブルである。
影レンズ、４０２はＣＣＤなどの撮像素子、４０３は撮
像信号を映像信号に変換する映像信号処理回路、４０４
は撮影レンズ４０１のバリエータレンズの位置やフォー
カスレンズの位置より撮影レンズ４０１の撮影状態を検
知する撮影状態検知回路、４０５は撮影レンズ４０１の
状態に応じた歪曲収差のデータが記録されているデータ
テーブルである。
【００６１】４０６は映像信号と音声信号とともに撮影
状態検知回路４０４からの撮影状態に関する情報とズー
ムスイッチ４１１からの撮影者が意図するズーム位置の
情報、さらにデータテーブルの歪曲収差の情報から記録
される映像フレームに対する任意の像高基準の歪み補正
のための情報信号をビデオテープなどの記録媒体に同時
に記録する記録制御回路である。
状態検知回路４０４からの撮影状態に関する情報とズー
ムスイッチ４１１からの撮影者が意図するズーム位置の
情報、さらにデータテーブルの歪曲収差の情報から記録
される映像フレームに対する任意の像高基準の歪み補正
のための情報信号をビデオテープなどの記録媒体に同時
に記録する記録制御回路である。
【００６２】４０７は記録媒体から映像信号、音声信号
と映像フレームに対する任意の像高基準の歪み補正のた
めの情報信号を再生する再生装置、４０８は画像の歪曲
を補正する画像制御回路、４０９は再生装置から得られ
る画像データを記憶する第１の画像メモリ、４１０は歪
曲を補正した画像データを記憶する第２の画像メモリで
ある。
と映像フレームに対する任意の像高基準の歪み補正のた
めの情報信号を再生する再生装置、４０８は画像の歪曲
を補正する画像制御回路、４０９は再生装置から得られ
る画像データを記憶する第１の画像メモリ、４１０は歪
曲を補正した画像データを記憶する第２の画像メモリで
ある。
【００６３】上記の記録制御回路４０６は、撮影状態検
知回路４０４からの撮影状態に関する情報に基づいてデ
ータテーブル４０５から関数近似した係数の形で歪曲収
差の情報（歪曲係数）を取り出し、撮影状態検知回路４
０４からのズーム位置の情報とズームスイッチ４１１か
らの撮影者が意図するズーム位置の情報とを比較し、歪
みの補正基準（基準像高）を求め、歪曲係数と基準像高
を記録する。
知回路４０４からの撮影状態に関する情報に基づいてデ
ータテーブル４０５から関数近似した係数の形で歪曲収
差の情報（歪曲係数）を取り出し、撮影状態検知回路４
０４からのズーム位置の情報とズームスイッチ４１１か
らの撮影者が意図するズーム位置の情報とを比較し、歪
みの補正基準（基準像高）を求め、歪曲係数と基準像高
を記録する。
【００６４】再生装置４０７においては、この歪曲係数
と基準像高を読み出し、映像信号とともに画像処理回路
４０８に送る。画像処理回路４０８においては、これま
で説明した歪み補正の手順により歪みのない画像を生成
する。
と基準像高を読み出し、映像信号とともに画像処理回路
４０８に送る。画像処理回路４０８においては、これま
で説明した歪み補正の手順により歪みのない画像を生成
する。
【００６５】記録媒体としては、磁気ディスクや光ディ
スクなどでも良く、また記録する対象は動画に限らずス
ティルビデオなどの静止画でも良い。
スクなどでも良く、また記録する対象は動画に限らずス
ティルビデオなどの静止画でも良い。
【００６６】さらに、図２４に示すように、銀塩カメラ
において、画像の記録されるフィルムに光学的、または
磁気的な手段により記録し、そのフィルムをスキャナな
どにより画像をディジタル信号に変換するとともに、同
時にまたは別個の読取り装置により記憶されたデータを
読取ることにより、同様なシステムを構築することが可
能である。映像出力は、ＮＴＳＣやＨＤＴＶなどの映像
信号に変更してディスプレイ表示しても、カラープリン
タなどにより画像出力しても良い。
において、画像の記録されるフィルムに光学的、または
磁気的な手段により記録し、そのフィルムをスキャナな
どにより画像をディジタル信号に変換するとともに、同
時にまたは別個の読取り装置により記憶されたデータを
読取ることにより、同様なシステムを構築することが可
能である。映像出力は、ＮＴＳＣやＨＤＴＶなどの映像
信号に変更してディスプレイ表示しても、カラープリン
タなどにより画像出力しても良い。
【００６７】なお、図２４において、５０１は撮影レン
ズ、５０２はフィルム、５０３は電子化装置であり、そ
の他図２３と同じ符号は同一機能を持つ回路である。
ズ、５０２はフィルム、５０３は電子化装置であり、そ
の他図２３と同じ符号は同一機能を持つ回路である。
【００６８】図２４においては、記録媒体に記録する情
報は撮影状態に関する情報であり、歪曲収差の情報は再
生装置のデータメモリ４０５に記録されてある構成とし
たが、図２３と同様に、歪曲収差情報を記録したデータ
テーブルは撮影装置にあっても良いし、撮影装置とは分
離可能なレンズ鏡筒にあっても良い。
報は撮影状態に関する情報であり、歪曲収差の情報は再
生装置のデータメモリ４０５に記録されてある構成とし
たが、図２３と同様に、歪曲収差情報を記録したデータ
テーブルは撮影装置にあっても良いし、撮影装置とは分
離可能なレンズ鏡筒にあっても良い。
【００６９】また、撮影状態に関する情報又は歪曲収差
情報は映像の記録媒体（フィルム）に記録されるのでは
なく、撮影装置の別の記憶装置に記録されても良い。
情報は映像の記録媒体（フィルム）に記録されるのでは
なく、撮影装置の別の記憶装置に記録されても良い。
【００７０】以上の各実施例によれば、画面の中心（光
軸）から任意の高さを基準として画像を補正するように
しているため、レンズにより得られる画像を無駄なく使
用し、撮影レンズの仕様を越えた画像を撮影できる。
軸）から任意の高さを基準として画像を補正するように
しているため、レンズにより得られる画像を無駄なく使
用し、撮影レンズの仕様を越えた画像を撮影できる。
【００７１】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、撮影光学系を介して得られる画像を無駄なく使用
し、該撮影光学系の仕様を超えた画像を与えることがで
きる撮像装置、画像再生装置又は映像システムを提供で
きるものである。
ば、撮影光学系を介して得られる画像を無駄なく使用
し、該撮影光学系の仕様を超えた画像を与えることがで
きる撮像装置、画像再生装置又は映像システムを提供で
きるものである。
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施例における撮像装置の概略
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置の動作を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図３】歪曲した走査線を示す図である。
【図４】補間処理に使用する画素を説明するための図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第１の実施例における歪み補正動作を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図６】図５における歪曲収差の補正の説明を助けるた
めの図である。
めの図である。
【図７】同じく図５における歪曲収差の補正の説明を助
けるための図である。
けるための図である。
【図８】同じく図５における歪曲収差の補正の説明を助
けるための図である。
けるための図である。
【図９】同じく図５における歪曲収差の補正の説明を助
けるための図である。
けるための図である。
【図１０】同じく図５における歪曲収差の補正の説明を
助けるための図である。
助けるための図である。
【図１１】同じく図５における歪曲収差の補正の説明を
助けるための図である。
助けるための図である。
【図１２】画像補正に適したワイド側で大きな負の歪曲
収差を発生するレンズの断面図である。
収差を発生するレンズの断面図である。
【図１３】図１２のレンズのワイド端での収差を示す図
である。
である。
【図１４】図１２のレンズのテレ端での収差を示す図で
ある。
ある。
【図１５】図１２のレンズの数値例を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施例における歪み補正の様
子を模式的に示す図である。
子を模式的に示す図である。
【図１７】本実施例を適用可能な入射光を三色に分解し
て撮影する撮像装置の要部構成を示す図である。
て撮影する撮像装置の要部構成を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施例における歪み補正の様
子を模式的に示す図である。
子を模式的に示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施例における歪み補正動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図２０】図１９における歪曲収差の補正の説明を助け
るための図である。
るための図である。
【図２１】本発明の第３の実施例装置に電子ズーム機能
を付加した時の歪み補正の様子を示す図である。
を付加した時の歪み補正の様子を示す図である。
【図２２】本発明の第３の実施例装置に電子ズーム機能
を付加した時の他の歪み補正の様子を示す図である。
を付加した時の他の歪み補正の様子を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施例における映像システム
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２４】図２３の画像装置を銀塩カメラに置換した時
の映像システムを示すブロック図である。
の映像システムを示すブロック図である。
【図２５】従来の撮像装置における歪み補正について説
明するための図である。
明するための図である。
【図２６】従来の撮像装置における歪み補正についての
問題点を説明するための図である。
問題点を説明するための図である。
１００，４０１，５０１ 撮影レンズ １０１，４０１ 撮像素子 １０２ 画像制御回路 １０３，４０９ 第１の画像メモリ １０４，４１０ 第２の画像メモリ １０５，４０５ データテーブル ４０３ 映像信号処理回路 ４０４ 撮影状態検知回路 ４０６ 記録制御回路 ４０８ 画像処理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/232 H04N 1/393 H04N 1/40
Claims (8)
- 【請求項１】 撮影光学系を介して取り込まれる光学像
を画像信号に変換する撮像手段と、前記画像信号におけ
る画像の前記撮影光学系による歪みを該撮影光学系の光
軸位置を中心とし、且つ、外側及び内側に画像が存在す
るような画面上の所定の円を基準として該所定の円より
外側の画像は外側方向に向けて、内側の画像は内側方向
に向けて補正するように前記画像信号を処理する補正手
段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 撮影光学系の状態を検知する撮影光学系
状態検知手段と、前記撮影光学系の状態に応じた該撮影
光学系の歪曲収差の情報を記憶する記憶手段とを有し、
前記補正手段は、前記撮影光学系状態検知手段からの情
報に応じて前記記憶手段から前記画像信号における画像
の前記撮影光学系による歪みの情報を得ることを特徴と
する請求項１に記載の撮影装置。 - 【請求項３】 前記補正手段は、前記画像の前記撮影光
学系による歪みを前記所定の円を基準として該所定の円
より外側の画像は外側方向に向けて伸長し、内側の画像
は内側方向に向けて圧縮して補正するように前記画像信
号を処理することを特徴とする請求項１又は２に記載の
撮像装置。 - 【請求項４】 記録媒体に記録された画像信号を読み出
す読出し手段と、前記読出し手段により読み出された画
像信号における画像の歪曲収差を前記画像を取り込んだ
撮影光学系の光軸位置を中心とし、且つ、外側及び内側
に画像が存在するような画面上の所定の円を基準として
該所定の円より外側の画像は外側方向に向けて、内側の
画像は内側方向に向けて補正するように前記読み出され
た画像信号を処理する補正手段とを有することを特徴と
する画像再生装置。 - 【請求項５】 前記読出し手段は、前記画像の歪曲収差
に関する情報を前記記録媒体から読み出すことを特徴と
する請求項４に記載の画像再生装置。 - 【請求項６】 前記補正手段は、前記読み出された画像
信号における画像の歪曲収差を前記所定の円を基準とし
て該所定の円より外側の画像は外側方向に向けて伸長
し、内側の画像は内側方向に向けて圧縮して補正するよ
うに前記読み出しされた画像信号を処理することを特徴
とする請求項４又は５に記載の画像再生装置。 - 【請求項７】 撮影光学系を介して取り込まれる光学像
を画像信号に変換する撮像手段と、前記画像信号を記録
媒体に記録する記録手段と、前記記録媒体に記録された
画像信号を読み出す読出し手段と、前記読出し手段によ
り読み出された画像信号における画像の前記撮影光学系
による歪みを該撮影光学系の光軸位置を中心とし、且
つ、外側及び内側に画像が存在するような画面上の所定
の円を基準として該所定の円より外側の画像は外側方向
に向けて、内側の画像は内側方向に向けて補正するよう
に前記読み出された画像信号を処理する補正手段とを有
することを特徴とする映像システム。 - 【請求項８】 前記記録手段は、前記画像信号における
画像の前記撮影光学系による歪みに関する情報を前記記
録媒体に記録すると共に、前記読出し手段は、前記画像
の前記撮影光学系による歪みに関する情報を前記記録媒
体から読み出すことを特徴とする請求項７に記載の映像
システム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4331205A JP3035416B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 撮像装置及び画像再生装置及び映像システム |
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- 1992-11-18 JP JP4331205A patent/JP3035416B2/ja not_active Expired - Fee Related
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