JP2001045506A - 撮像装置及び画像信号生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大幅な画質低下を招くことなくモワレを低減
する。 【解決手段】 同一の被写体をフォーカス状態／デフォ
ーカス状態で各々撮像してフォーカス画像データYF, Cr
F, CrF及びデフォーカス色データCrD, CrDを取得し、処
理対象の画素(i,j)について、色データCrF(i,j)の値が
色データCrD(i,j)＋定数k1よりも大きいか否か、及び色
データCbF(i,j)の値が色データCbD(i,j)＋定数k2よりも
大きいか否か判定する(146,148)。各判定が各々否定さ
れた場合は処理対象の画素(i,j)の輝度データYとして輝
度データYFを、色データCr，Cbとして色データCrF，CbF
を代入し(150)、何れかの判定が否定された場合には、
輝度データYとして輝度データYFを、色データCr，Cbと
して色データCrD，CbDを代入する(152)。上記処理を全
画素について行って出力画像データを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に係り、特
に、被写体からの光を結像させる結像手段を介して撮像
素子の受光部に入射された光により被写体を撮像し、画
像信号を取得する撮像装置、及び該撮像装置に適用可能
な画像信号生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルスチルカメラやデジタルビデオ
カメラ等の画像撮影装置において、撮影画像の解像度
（撮影によって得られる画像データの画素数）は撮影画
像の画質に関係する重要な要素であり、年々高解像度化
がなされているが、この高解像度化に伴ってモワレが顕
著に視認されることが問題となっている。このモワレ
は、ナイキストの定理により、空間サンプリング周波数
Ｎの撮像素子による被写体の撮影に際して被写体がＮ／
２より高い空間周波数を有していた場合に、高周波成分
の折り返し歪みが偽信号として画像信号に重畳されるこ
とで発生し、撮影画像の色（や輝度）が周期的に変動す
る縞状の模様として視認される。

【０００３】このため、主として色モワレの発生を防止
するために、撮像素子の光入射側にＮ／２よりも高い空
間周波数をカットする光学ローパスフィルタを挿入する
ことが従来より行われていた。しかし、上記のような光
学ローパスフィルタを用いた場合、Ｎ／２以下の空間周
波数成分も減衰することで撮影画像の画質低下を招くと
共に、撮像装置が大型化するという問題もあった。

【０００４】また、モワレは非合焦状態では生じないこ
とに着目し、特開平１０−２４８０６８号公報には、合
焦状態で撮像を行って第１の撮像信号を取得すると共
に、合焦状態より所定量デフォーカスした非合焦状態で
撮像を行って第２の撮像信号を取得し、第１の撮像信号
に基づいて画像の輝度信号を生成すると共に、第２の撮
像信号に基づいて画像の色信号を生成することで色モワ
レを低減するように構成された撮像装置が開示されてい
る。

【０００５】更に、特開平１０−２７６３５０号公報に
は、合焦時に得られる映像信号とデフォーカス時に得ら
れる映像信号からモアレ信号を検出し、検出したモアレ
信号に基づき合焦時の映像信号からモアレを低減するよ
うに構成された撮像装置が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−２４８０６８号公報に記載の技術は、合焦状態よ
り所定量デフォーカスされた状態で撮像を行うことで得
られた第２の撮像信号に基づいて画像の色信号を生成す
るので、生成される色信号がぼけており、画像上で隣接
している互いに色の異なる領域の境界部に、隣接する領
域の色が混ざることで本来の色とは異なる色の領域が発
生する（例えば赤の領域と青の領域の境界には紫の領域
が発生する）。特に隣接している領域の色同士が補色の
関係であった場合には境界部領域の色が無彩色となるの
で、境界部領域が顕著な画質低下として容易に視認され
るという問題がある。

【０００７】また、特開平１０−２７６３５０号公報に
記載の技術は、合焦時の映像信号からデフォーカス時の
映像信号を減算することでモアレ信号を得る方式、高周
波帯域のパワースペクトルのピーク値の変化と低周波帯
域のパワースペクトルのピーク値の変化の相関に基づい
てモアレの有無及びモアレの周波数を判断する方式など
が開示されているが、何れの方式についてもモアレとモ
アレ以外の高周波成分を分離することができないという
欠点を有している。このため、上記の技術を適用した場
合、モアレと共に必要な高周波成分も大きく減衰するこ
とで顕著な画質低下が発生する。

【０００８】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、大幅な画質低下を招くことなくモワレを低減するこ
とができる撮像装置及び画像信号生成方法を得ることが
目的である。

【０００９】

【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記載の発明に係る撮像装置は、被写体からの
光を結像させる結像手段と、前記結像手段を介して受光
部に入射された光により被写体を撮像し、画像信号を出
力する撮像素子と、結像手段による結像位置が撮像素子
の受光部に一致している合焦状態及び撮像素子の受光部
に対して前記結像位置が所定量ずれた非合焦状態で同一
の被写体が各々撮像されるように結像手段及び前記撮像
素子を制御する撮像制御手段と、合焦状態での撮像によ
って得られた第１の画像信号と非合焦状態での撮像によ
って得られた第２の画像信号とを比較して、画像信号が
表す画像のうちモワレが発生しているモワレ領域を判断
する判断手段と、前記判断手段によって判断されたモワ
レ領域の輝度、及び非モワレ領域の輝度及び色について
は第１の画像信号を用い、モワレ領域の色については第
２の画像信号を用いて画像信号を生成する生成手段と、
を含んで構成されている。

【００１０】請求項１記載の発明は、被写体からの光を
結像させる結像手段を備えており、撮像素子は結像手段
を介して受光部に入射された光により被写体を撮像し、
画像信号を出力する。また、撮像制御手段は、結像手段
による結像位置が撮像素子の受光部に一致している合焦
状態及び撮像素子の受光部に対して前記結像位置が所定
量ずれた非合焦状態で同一の被写体が各々撮像されるよ
うに結像手段及び撮像素子を制御する。これにより、合
焦状態での撮像によって第１の画像信号が得られると共
に、非合焦状態での撮像によって第２の画像信号が得ら
れる。

【００１１】第１の画像信号は合焦状態での撮像によっ
て得られた信号であるので、空間周波数の高周波成分を
含んでいるもののモワレが生じている可能性があり、第
２の画像信号は合焦状態に対して結像位置が所定量ずれ
た非合焦状態での撮像によって得られた信号であるの
で、高周波成分は若干減衰しているもののモワレは生じ
ていない。このため、判断手段は、上記の第１の画像信
号と第２の画像信号とを比較して、画像信号が表す画像
のうちモワレが発生しているモワレ領域を判断する。こ
れにより、画像信号が表す画像が、モワレが発生してい
るモワレ領域とそれ以外の非モワレ領域とに弁別される
ことになる。

【００１２】そして請求項１の発明に係る生成手段は、
判断手段によって判断されたモワレ領域の輝度、及び非
モワレ領域の輝度及び色については第１の画像信号を用
い、モワレ領域の色については第２の画像信号を用いて
画像信号を生成する。上記のように、非モワレ領域の輝
度及び色については合焦状態での撮像によって得られた
第１の画像信号を用いて画像信号が生成されるので、生
成された画像信号が表す画像上の非モワレ領域に相当す
る範囲内に本来の色と異なる色の領域が生じることはな
く、前記範囲内は空間周波数の高周波成分が保存され
る。また、モワレ領域の輝度については第１の画像信号
を用い、モワレ領域の色については第２の画像信号を用
いて画像信号が生成されるので、生成された画像信号が
表す画像上のモワレ領域に相当する範囲内は、輝度につ
いては高周波成分が保存されると共にモワレ（詳しくは
色モワレ）が低減されることになる。

【００１３】本発明においても、生成された画像信号が
表す画像上のモワレ領域に相当する範囲内に互いに色の
異なる領域が隣接していた場合には、境界部領域の色が
本来の色と異なる色になる可能性があるが、このような
領域が生ずるのはモワレが発生していると判断されたモ
ワレ領域に相当する範囲内に限られるので、大幅な画質
低下を抑制することができる。従って、請求項１の発明
によれば、大幅な画質低下を招くことなくモワレを低減
することができる。

【００１４】ところで、判断手段によるモワレ領域の判
断には、種々の判断方法を適用可能であるが、請求項２
に記載したように、第１の画像信号が表す画像の色信号
値が第２の画像信号が表す画像の色信号値よりも大きく
なる領域をモワレ領域と判断することが好ましい。

【００１５】撮像素子から出力される画像信号としては
種々の信号が考えられるが、例えば前記画像信号が画像
の各画素の各成分色（例えばＲ，Ｇ，Ｂ）毎の濃度値を
表す信号であったとしても、該画像信号から簡易な処理
によって色信号値を得ることができる。そして請求項２
の発明では、第１の画像信号の色信号値と第２の画像信
号の色信号値を比較するという簡易な処理でモワレ領域
を判断するので、モワレ領域を短時間で判断することが
できる。

【００１６】一方、結像手段による結像位置が撮像素子
の受光部に一致している合焦状態を生じさせることは、
請求項３にも記載したように、結像手段による結像位置
を移動させながら撮像素子の受光部に対する結像位置の
一致度を評価することを繰り返すことで合焦状態におけ
る結像位置（一致度が最大となる結像位置）を探索し、
実際の結像位置が検出した結像位置に一致するように結
像手段を制御することで行うことができる。

【００１７】ここで、合焦状態における結像位置は、結
像手段による結像位置が合焦状態における結像位置を通
過し、一致度の変化方向が増加方向から減少方向へ変化
したことを検知することで初めて検出できるので、合焦
状態における結像位置を検出した時点での結像手段によ
る結像位置は合焦状態における結像位置とは相違してお
り、合焦させる（結像手段による結像位置を撮像素子の
受光部に一致させる）ためには、結像手段による結像位
置を検出した位置へ移動させる必要がある。

【００１８】請求項３の発明では、合焦状態における結
像位置を検出した時点での結像手段による結像位置が合
焦状態における結像位置と相違している点を利用し、合
焦状態での撮像が行われる前に非合焦状態での撮像が行
われるように制御する。これにより、合焦状態での撮像
を行った後に非合焦状態での撮像を行う場合と比較し
て、双方の状態での撮像を完了する迄に要する時間を短
縮することができる。

【００１９】請求項４記載の発明に係る画像信号生成方
法は、被写体からの光を結像させる結像手段による結像
位置が撮像素子の受光部に一致している合焦状態で、前
記受光部に入射された光により被写体が撮像されること
で撮像素子から出力された第１の画像信号と、撮像素子
の受光部に対して前記結像位置が所定量ずれた非合焦状
態で、前記受光部に入射された光により同一の被写体が
撮像されることで撮像素子から出力された第２の画像信
号と、を比較して、画像信号が表す画像のうちモワレが
発生しているモワレ領域を判断し、前記判断したモワレ
領域の輝度、及び非モワレ領域の輝度及び色については
第１の画像信号を用い、モワレ領域の色については第２
の画像信号を用いて画像信号を生成するので、請求項１
の発明と同様に、大幅な画質低下を招くことなくモワレ
を低減することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態の一例を詳細に説明する。図１には、本実施形態
に係るデジタルスチルカメラ１０が示されている。な
お、このデジタルスチルカメラ１０は本発明に係る撮像
装置に対応している。

【００２１】図１に示すように、デジタルスチルカメラ
１０の本体１２は略箱型で、正面から見て左側に、本体
１２の把持を容易とするための突起（把持部）が形成さ
れた形状とされている。図１（Ａ）に示すように、本体
１２の正面側中央にはレンズ１４が取付けられており、
本体１２のレンズ１４上方には、ユーザが撮影範囲等を
目視で確認するための光学ファインダ１６、低照度での
撮影等の場合に補助光を発するためのストロボ１８が取
付けられている。

【００２２】また本体１２の上面には、正面から見て右
側に電源スイッチ２０が、左側（把持部に対応する位
置）にシャッターボタン２２が各々設けられており、本
体１２の正面から見て右側の側面には、情報記憶媒体と
してのメモリカード（図示省略）を装填可能なスロット
２４が設けられている。

【００２３】また図１（Ｂ）に示すように、本体１２の
背面の下方側には、反射型表示デバイス又は透過型表示
デバイス（例えばＬＣＤ）から成るカラーディスプレイ
２６（モノクロのディスプレイでもよい）が取付けられ
ており、ディスプレイ２６の上方側には、メニュースイ
ッチ２８、実行／画面切替スイッチ３０、及び操作スイ
ッチ３２が各々取付けられている。

【００２４】図２にはデジタルスチルカメラ１０の電気
系の構成が示されている。レンズ１４は、詳しくはステ
ッピングモータ等の駆動源の駆動力により焦点位置を変
更可能な機構（オートフォーカス（ＡＦ）機構）を備え
たズームレンズ（焦点距離可変レンズ）であり、レンズ
１４のＡＦ機構及びズーム機構は駆動回路３６によって
駆動される。なおズームレンズに代えて、ＡＦ機構のみ
を備えた焦点距離固定レンズをレンズ１４として用いて
もよい。レンズ１４は本発明の結像手段に対応してい
る。

【００２５】本体１２内部のレンズ１４の焦点位置に相
当する位置には、エリアＣＣＤセンサから成り電子シャ
ッタ機構が設けられた撮像デバイス３８が配置されてお
り、被写体を反射してレンズ１４に入射された光は撮像
デバイス３８の受光面に結像される。撮像デバイス３８
は、駆動回路３６が内蔵しているタイミング発生回路
（図示省略）によって発生されたタイミング信号に同期
したタイミングで駆動され、画像信号（受光面上にマト
リクス状に配列された多数個の光電変換セルの各々にお
ける受光量を表す信号）を出力する。撮像デバイス３８
は本発明の撮像素子に対応している。

【００２６】レンズ１４と撮像デバイス３８との間には
シャッタ／絞り４０が配置されている。シャッタ及び絞
りは駆動回路３６によって駆動される。シャッタは撮像
デバイス３８から画像信号が出力されるときに、撮像デ
バイス３８の受光面に光が入射することでスミアが発生
することを防止するためのものであり、撮像デバイス３
８の構成によっては省略可能である。また絞りは、絞り
量を連続的に変更可能な単一の絞りで構成してもよい
し、絞り量が異なる複数の絞りを切替える構成であって
もよい。駆動回路３６にはストロボ１８も接続されてい
る。ストロボ１８は、低照度であることが検出された場
合や、ユーザによって発光が指示された場合に、駆動回
路３６によって発光される。

【００２７】撮像デバイス３８の信号出力端には、アナ
ログ信号処理部４２、Ａ／Ｄ変換器４４、デジタル信号
処理部４６、メモリ４８が順に接続されている。アナロ
グ信号処理部４２は、撮像デバイス３８から出力された
画像信号を増幅すると共に、増幅した画像信号に対して
ホワイトバランス等の補正を行う。アナログ信号処理部
４２から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器４４によ
ってデジタルの画像データに変換されてデジタル信号処
理部４６へ入力される。デジタル信号処理部４６では、
入力された画像データに対して色補正・γ補正等の各種
処理を行う。デジタル信号処理部４６から出力された画
像データは、ＲＡＭ等で構成されたメモリ４８に一時記
憶される。

【００２８】駆動回路３６、アナログ信号処理部４２、
Ａ／Ｄ変換器４４、デジタル信号処理部４６、メモリ４
８及び圧縮伸張部５０（後述）はバス５２に接続されて
おり、このバス５２には、ＣＰＵ５４が接続されている
と共に、電源スイッチ２０・メニュースイッチ２８・実
行／画面切替スイッチ３０・操作スイッチ３２等のスイ
ッチ類（図２では「操作スイッチ」と表記）、シャッタ
ーボタン２２が操作されることでオンオフされるシャッ
タースイッチ５６が各々接続されている。なお図示は省
略するが、ＣＰＵ５４はＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート
等の周辺回路を含んで構成されている。

【００２９】また、メモリ４８にはディスプレイ２６及
び圧縮伸張部５０が各々接続されている。ディスプレイ
２６に画像を表示する場合、ＣＰＵ５４は、メモリ４８
に一時記憶されている画像データに対して後述する画像
表示処理を行った後にディスプレイ２６へ転送する。こ
れにより、メモリ４８に一時記憶されている画像データ
が表す画像がディスプレイ２６に表示される。

【００３０】また、シャッターボタン２２が操作されて
シャッタースイッチ５６がオンされた等により、スロッ
ト２４に装填されたメモリカードへの画像データの格納
が指示された場合、ＣＰＵ５４はメモリ４８に一時記憶
されている画像データを読み出して圧縮伸張部５０へ転
送する。これにより、画像データは圧縮伸張部５０で圧
縮された後にメモリカードに格納される。なお、撮影モ
ード等によっては画像データが圧縮されることなくメモ
リカードに格納される場合もある。

【００３１】また、スロット２４に装填されたメモリカ
ードに格納されている画像データが表す画像の再生（表
示）が指示された場合には、メモリカードから画像デー
タが読み出され、読み出された画像データが圧縮されて
格納されていた場合には、該被圧縮画像データが圧縮伸
張部５０で伸張（解凍）された後にメモリ４８に一時記
憶される。そして、メモリ４８に一時記憶された画像デ
ータを用いてディスプレイ２６への画像の表示（再生）
が行われる。

【００３２】次に本実施形態の作用として、以下では、
デジタルスチルカメラ１０の処理モードとして画像の撮
影を行う撮影モードが指定された場合にＣＰＵ５４で実
行される撮影モード処理について、図３のフローチャー
トを参照して説明する。ステップ１００では、撮影モー
ドの終了が指示されたか否か判定する。判定が否定され
た場合にはステップ１０２へ移行し、シャッターボタン
２２が操作されることでシャッタースイッチ５６がオン
されたか否か判定する。判定が否定された場合にはステ
ップ１００に戻り、ステップ１００、１０２を繰り返
す。

【００３３】ステップ１０２の判定が肯定されるとステ
ップ１０４へ移行し、撮像デバイス３８からアナログ信
号処理部４２、Ａ／Ｄ変換器４４、デジタル信号処理部
４６を経由してメモリ４８に一時記憶された画像データ
（画像信号）を取り込み、該画像データに基づいて自動
的に露出を決定するＡＥ処理を行う。次のステップ１０
６では、ＡＥ処理の結果に基づいてシャッタースピード
（撮像デバイス３８における電荷蓄積時間）及び絞りに
おける絞り量を決定し、駆動回路３６を介して撮像デバ
イス３８の電子シャッタ機構の作動タイミングを制御す
ると共に絞りを駆動する。

【００３４】次のステップ１０８では、合焦位置（フォ
ーカス状態におけるレンズ位置）を探索するＡＦ処理を
行う。このＡＦ処理は、まずレンズ１４の焦点位置が、
ＡＦ機構の駆動源としてのステッピングモータを駆動す
ることによるレンズ１４の焦点位置の移動可能範囲の一
方の端部（探索開始位置：例えば図４（Ａ）の原点に相
当する位置）に位置するように駆動回路３６を介してＡ
Ｆ機構のステッピングモータを駆動する。

【００３５】続いて、撮像デバイス３８からアナログ信
号処理部４２、Ａ／Ｄ変換器４４、デジタル信号処理部
４６を経由してメモリ４８に一時記憶された画像データ
を取り込み、該画像データに基づいてレンズ１４の焦点
位置と撮像デバイス３８の受光部との一致度を評価する
ためのＡＦ評価値を演算し、演算結果を記憶すること
を、レンズ１４の焦点位置が前記移動可能範囲の他方の
端部へ向けて徐々に移動するように、ＡＦ機構のステッ
ピングモータを単位パルス数（例えば１パルス）ずつ駆
動しながら繰り返す。

【００３６】そして、ＡＦ評価値の演算結果を比較する
ことでＡＦ評価値が最大となる位置（合焦位置）を検知
する。ＡＦ評価値は、レンズの焦点位置の変化に対し一
例として図４（Ａ）に示すような山型の変化を示すが、
上記処理により、図４（Ａ）に「合焦位置探索」として
示す太線の矢印のように、探索開始位置からのＡＦ評価
値の推移が監視され、合焦位置を過ぎてレンズの焦点位
置を更に変化させた状態（図４（Ａ）に示す「合焦位置
検知」に相当する状態）で、合焦位置（詳しくは合焦位
置におけるレンズ駆動値（探索開始位置からのステッピ
ングモータの駆動パルス数))が検知されることになる。

【００３７】次のステップ１１０では、ステップ１０８
で検知された合焦位置におけるレンズ駆動値に基づき、
フォーカス状態（合焦状態）となるようにレンズ１４の
ＡＦ機構のステッピングモータを再度駆動する。そして
ステップ１１２では、フォーカス状態で撮像デバイス３
８によって被写体を撮像し、アナログ信号処理部４２、
Ａ／Ｄ変換器４４、デジタル信号処理部４６を経由して
メモリ４８に入力された画像データを、フォーカス画像
データ（本発明の第1の画像信号に相当）としてメモリ
４８に記憶させる。

【００３８】ステップ１１４では、レンズ１４の焦点位
置が所定量移動してデフォーカス状態となるように、レ
ンズ１４のＡＦ機構のステッピングモータを駆動する。
一例として本実施形態では、撮像デバイス３８の受光部
位置での錯乱円半径が、レンズ１４の最小錯乱円半径の
２倍程度になる状態を「デフォーカス状態」と称してお
り、事前に判明している最小錯乱円半径に基づき、上記
のデフォーカス状態になるようにレンズ１４の焦点位置
を移動させる。このデフォーカス状態は本発明の非合焦
状態に対応している。

【００３９】そしてデフォーカス状態になるとステップ
１１６へ移行し、先のステップ１１２で撮像した被写体
と同一の被写体を撮像デバイス３８によってデフォーカ
ス状態で撮像し、アナログ信号処理部４２、Ａ／Ｄ変換
器４４、デジタル信号処理部４６を経由してメモリ４８
に入力された画像データを、デフォーカス画像データ
（本発明の第２の画像信号に相当）としてメモリ４８に
記憶させる。なお、上述したステップ１０８〜ステップ
１１６は本発明の撮像制御手段に対応している。

【００４０】次のステップ１１８では、メモリ４８に記
憶されている同一の被写体を表すフォーカス画像データ
及びデフォーカス画像データを用いて、メモリカードに
記録すべき出力画像データ（画像信号）を生成する信号
処理を行う。この信号処理は本発明に係る画像信号生成
方法が適用された処理であり、以下、図５のフローチャ
ートを参照して説明する。

【００４１】ステップ１４０では、メモリ４８に記憶さ
れているフォーカス画像データ（各画素のＲ，Ｇ，Ｂ毎
の濃度値を表すデータ）から、Ｙ／Ｃ変換によって各画
素毎にフォーカス輝度データYF(i,j)とフォーカス色デ
ータCrF(i,j)，CbF(i,j)を演算する（但し、ｉ及びｊは
各画素を識別するための符号）。またステップ１４２で
は、メモリ４８に記憶されているデフォーカス画像デー
タから、Ｙ／Ｃ変換によって各画素毎にデフォーカス色
データCrD(i,j)，CbD(i,j)を演算する。なおステップ１
４０、１４２の演算はデジタル信号処理部４６で行うよ
うにしてもよい。

【００４２】ステップ１４４では変数ｉ及び変数ｊに各
々１を代入する。次のステップ１４６では、処理対象の
画素(i,j)のフォーカス色データCrF(i,j)の値が、処理
対象の画素(i,j)のデフォーカス色データCrD(i,j)に定
数k1を加算した値よりも大きいか否か判定する。この判
定が否定された場合にはステップ１４８へ移行し、処理
対象の画素(i,j)のフォーカス色データCbF(i,j)の値
が、処理対象の画素(i,j)のデフォーカス色データCbD
(i,j)に定数k2を加算した値よりも大きいか否か判定す
る。

【００４３】上記のステップ１４６及びステップ１４８
における定数k1,k2はフォーカス状態とデフォーカス状
態の撮像状態の差を吸収するための定数であり、ステッ
プ１４６及びステップ１４８は、処理対象の画素(i,j)
のフォーカス色データCrF(i,j)，CbF(i,j)が処理対象の
画素(i,j)のデフォーカス色データCrD(i,j)，CbD(i,j)
よりも定数k1（又は定数k2）以上大きいか否かを判定す
ることで、処理対象の画素(i,j)のフォーカス画像デー
タにモワレ（詳しくは色モワレ）が生じているか否かを
判断している。

【００４４】後述するように、ステップ１４６及びステ
ップ１４８の判定は画像中の全ての画素について各々行
われるので、ステップ１４６及びステップ１４８は本発
明の判断手段（詳しくは請求項２に記載の判断手段）に
対応している。本実施形態では、上記のように簡易な判
定処理によってモワレが生じているか否かを判断してい
るので、フォーカス画像データが表す画像中のモワレが
生じている領域を短時間で判断することができる。

【００４５】ステップ１４６及びステップ１４８の判定
が各々否定された場合には、フォーカス画像データの処
理対象の画素(i,j)にはモワレは生じていないと判断で
きるので、ステップ１５０へ移行し、処理対象の画素
(i,j)の出力画像データのうち、輝度データY(i,j)とし
てフォーカス輝度データYF(i,j)を代入すると共に、色
データCr(i,j)，Cb(i,j)としてフォーカス色データCrF
(i,j)，CbF(i,j)を代入する。

【００４６】また、ステップ１４６又はステップ１４８
の判定が否定された場合には、フォーカス画像データの
処理対象の画素(i,j)にモワレが生じていると判断でき
るので、ステップ１５２へ移行し、処理対象の画素(i,
j)の出力画像データのうち、輝度データY(i,j)としてフ
ォーカス輝度データYF(i,j)を代入すると共に、色デー
タCr(i,j)，Cb(i,j)としてデフォーカス色データCrD(i,
j)，CbD(i,j)を代入する。なお、上記のステップ１５
０、１５２は本発明の生成手段に対応しており、輝度デ
ータY及び色データCr，Cbは生成手段によって生成され
る画像信号に対応している。

【００４７】次のステップ１５４では欠陥画素補正処理
を行う。この欠陥画素補正処理は、処理対象の画素(i,
j)が、撮像デバイス３８から画像信号が正常に出力され
ない欠陥セルに対応する欠陥画素か否かを判断し（この
判断は、例えば処理対象の画素のアドレスを、製造時の
検査等で発見されて記憶された欠陥画素のアドレスと照
合する等によって行うことができる）、処理対象の画素
が欠陥画素であった場合には、処理対象の画素の出力画
像データを、画像上で処理対象の画素の周囲に存在する
画素の出力画像データで置き換えることによって実現で
きる。

【００４８】ステップ１５６では変数ｉの値を１だけイ
ンクリメントし、次のステップ１５８では、変数ｉの値
がフォーカス画像データ及びデフォーカス画像データの
横方向画素数に一致したか否か判定する。判定が否定さ
れた場合にはステップ１４６に戻り、ステップ１５８の
判定が肯定される迄ステップ１４６〜ステップ１５８を
繰り返す。ステップ１５８の判定が肯定されるとステッ
プ１６０へ移行し、変数ｉの値を１に戻すと共に、変数
ｊの値を１だけインクリメントする。

【００４９】次のステップ１６２では変数ｊの値がフォ
ーカス画像データ及びデフォーカス画像データの縦方向
画素数に一致したか否か判定する。判定が否定された場
合にはステップ１４６に戻り、ステップ１６２の判定が
肯定される迄ステップ１４６〜ステップ１６２を繰り返
す。

【００５０】これにより、全ての画素に対してステップ
１４６〜１５４の処理が行われ、フォーカス画像データ
にモワレが生じていないと判断された画素については、
ステップ１５０において、フォーカス画像データのみを
用いて出力画像データが生成されるので、出力画像デー
タが表す画像のうち、モワレが生じていないと判断した
画素から成る非モワレ領域に相当する範囲内について
は、画像上で隣接している互いに色の異なる領域の境界
部に本来の色と異なる色の領域が生じることはなく、空
間周波数の高周波成分も保存される。

【００５１】また、フォーカス画像データにモワレが生
じていると判断された画素については、ステップ１５２
において、輝度データとしてフォーカス輝度データを用
い、色データとしてデフォーカス色データを用いて出力
画像データが生成されるので、出力画像データが表す画
像のうち、モワレが生じていると判断した画素から成る
モワレ領域に相当する範囲内は、輝度については高周波
成分が保存されると共に色モワレが解消されることにな
る。

【００５２】全ての画素に対してステップ１４６〜１５
４の処理を行うと、ステップ１６２の判定が肯定されて
信号処理を終了し、図３のフローチャートのステップ１
２０へ移行する。ステップ１２０では信号処理によって
生成された出力用画像データをメモリカードに格納す
る。ステップ１２０の処理を行うとステップ１００に戻
り、ステップ１００以降を繰り返す。そして、撮影モー
ドの終了が指示されると、ステップ１００の判定が肯定
されて撮影モード処理を終了する。

【００５３】なお、上記のステップ１０８〜ステップ１
１６では、フォーカス状態での撮像を行った後にデフォ
ーカス状態での撮像を行っているが、例えば人物が被写
体である等の場合、２回の撮像のうち１回目の撮像が完
了した直後に被写体が動いてしまう可能性がある。これ
を防止するために、例えば２回の撮像が完了した後に撮
像が完了したことを表す音（例えば「ピッ」という音等
の電子音やシャッター音等）を発するようにしてもよ
い。

【００５４】次に、撮影モード処理の他の例について、
図６のフローチャートを参照して説明する。なお、以下
では図３に示した撮影モード処理と同一のステップには
同一の符号を付して説明を省略し、図３に示した撮影モ
ード処理と異なる部分についてのみ説明する。

【００５５】すなわち、図６に示した撮影モード処理で
は、合焦位置を探索するＡＦ処理（ステップ１０８）を
行うことで、合焦位置を過ぎてレンズの焦点位置を更に
変化させた状態（図４（Ａ）に示す「合焦位置検知」に
相当する状態）になり、合焦位置におけるレンズ駆動値
が検知された後に、次のステップ１１１において、ステ
ップ１０８で検知された合焦位置におけるレンズ駆動値
に基づいてデフォーカス状態におけるレンズ駆動値を判
断し、デフォーカス状態となるようにレンズ１４のＡＦ
機構のステッピングモータを駆動する。

【００５６】レンズの焦点位置の変化に対し、ＡＦ評価
値は合焦位置以外の位置においても一時的なピークを示
す場合がある（例として図４では「合焦位置」に相当す
るＡＦ評価値のピークの左側に小さなピークが生じてい
る）。このため、ＡＦ処理では合焦位置の誤検出を防止
するために、合焦位置を示している可能性があるＡＦ評
価値の特有の変化パターンを発見してからレンズ駆動値
を一定値以上変化させても特有の変化パターンが継続し
ている場合に、発見した特有の変化パターンが合焦位置
を示していると判断し合焦位置におけるレンズ駆動値を
検知しており、本実施形態ではこの間に、レンズの焦点
位置が合焦位置、及びデフォーカス状態に相当する位置
も過ぎている。

【００５７】従って、ステップ１１１において、デフォ
ーカス状態となるようにレンズ１４のＡＦ機構のステッ
ピングモータを駆動することは、合焦位置が検知された
状態から、レンズの焦点位置を合焦位置へ近づける方向
へ若干量駆動することで実現することができ、短時間で
デフォーカス状態とすることができる。

【００５８】デフォーカス状態になるとステップ１１３
へ移行して撮像デバイス３８によってデフォーカス状態
で被写体を撮像し、メモリ４８に入力された画像データ
を、デフォーカス画像データとしてメモリ４８に記憶さ
せる。続いてステップ１１５ではフォーカス状態となる
ようにレンズ１４のＡＦ機構のステッピングモータを駆
動し、次のステップ１１７では、ステップ１１３で撮像
した被写体と同一の被写体を撮像デバイス３８によって
フォーカス状態で撮像し、メモリ４８に入力された画像
データを、フォーカス画像データとしてメモリ４８に記
憶させる。

【００５９】なお、図６の撮影モード処理におけるステ
ップ１０８〜ステップ１１７は本発明に係る撮像制御手
段（詳しくは請求項３に記載の撮像制御手段）に対応し
ている。上記により、合焦位置を検知しフォーカス状態
での撮像を行った後にデフォーカス状態の撮像を行う場
合（図３に示した撮像モード処理）と比較して、フォー
カス状態での撮像及びデフォーカス状態での撮像を短時
間で行うことができ、２回の撮像のうち１回目の撮像が
完了した直後に被写体が動いてしまう可能性を低減する
ことができる。

【００６０】なお、上記では本発明に係る撮像装置とし
てデジタルスチルカメラ１０を例に説明したが、これに
限定されるものではなく、本発明は、例えば写真フィル
ム等の記録材料に記録された画像を被写体として撮像を
行うスキャナ等のように、撮像機能を備えかつ撮像した
画像にモワレが発生する可能性がある各種装置に適用可
能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１及び請求項
４記載の発明は、合焦状態での撮像によって得られた第
１の画像信号と非合焦状態での撮像によって得られた第
２の画像信号とを比較して、画像信号が表す画像のうち
モワレが発生しているモワレ領域を判断し、モワレ領域
の輝度、及び非モワレ領域の輝度及び色については第１
の画像信号を用い、モワレ領域の色については第２の画
像信号を用いて画像信号を生成するようにしたので、大
幅な画質低下を招くことなくモワレを低減することがで
きる、という優れた効果を有する。

【００６２】請求項２記載の発明は、請求項１の発明に
おいて、第１の画像信号が表す画像の色信号値が第２の
画像信号が表す画像の色信号値よりも大きくなる領域を
モワレ領域と判断するようにしたので、上記効果に加
え、モワレ領域を短時間で判断することができる、とい
う効果を有する。

【００６３】請求項３記載の発明は、請求項１の発明に
おいて、結像位置を移動させながら撮像素子の受光部に
対する結像位置の一致度を評価することを繰り返すこと
で合焦状態における結像位置を探索すると共に、合焦状
態での撮像が行われる前に非合焦状態での撮像が行われ
るように制御するようにしたので、上記効果に加え、合
焦状態及び非合焦状態での撮像を完了する迄に要する時
間を短縮することができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係るデジタルスチルカメラの、
（Ａ）は正面側から見た斜視図、（Ｂ）は背面側から見
た斜視図である。

【図２】 図１に示したデジタルスチルカメラの電気系
の概略構成を示すブロック図である。

【図３】 撮影モード処理の内容を示すフローチャート
である。

【図４】 （Ａ）及び（Ｂ）はＡＦ処理の過程（合焦位
置の探索・検知・合焦位置への復帰）を説明するための
線図である。

【図５】 信号処理の内容を示すフローチャートであ
る。

【図６】 撮影モード処理の内容の他の例を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０ デジタルスチルカメラ １４ レンズ ３６ 駆動回路 ３８ 撮像デバイス ４８ メモリ ５４ ＣＰＵ ５６ シャッタースイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体からの光を結像させる結像手段
   と、 前記結像手段を介して受光部に入射された光により被写
   体を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、 結像手段による結像位置が撮像素子の受光部に一致して
   いる合焦状態及び撮像素子の受光部に対して前記結像位
   置が所定量ずれた非合焦状態で同一の被写体が各々撮像
   されるように結像手段及び前記撮像素子を制御する撮像
   制御手段と、 合焦状態での撮像によって得られた第１の画像信号と非
   合焦状態での撮像によって得られた第２の画像信号とを
   比較して、画像信号が表す画像のうちモワレが発生して
   いるモワレ領域を判断する判断手段と、 前記判断手段によって判断されたモワレ領域の輝度、及
   び非モワレ領域の輝度及び色については第１の画像信号
   を用い、モワレ領域の色については第２の画像信号を用
   いて画像信号を生成する生成手段と、 を含む撮像装置。
2. 【請求項２】 前記判断手段は、第１の画像信号が表す
   画像の色信号値が第２の画像信号が表す画像の色信号値
   よりも大きい領域をモワレ領域と判断することを特徴と
   する請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 前記撮像制御手段は、結像手段による結
   像位置を移動させながら撮像素子の受光部に対する結像
   位置の一致度を評価することを繰り返すことで合焦状態
   における結像位置を探索すると共に、合焦状態での撮像
   が行われる前に非合焦状態での撮像が行われるように制
   御することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 被写体からの光を結像させる結像手段に
   よる結像位置が撮像素子の受光部に一致している合焦状
   態で、前記受光部に入射された光により被写体が撮像さ
   れることで撮像素子から出力された第１の画像信号と、
   撮像素子の受光部に対して前記結像位置が所定量ずれた
   非合焦状態で、前記受光部に入射された光により同一の
   被写体が撮像されることで撮像素子から出力された第２
   の画像信号と、を比較して、画像信号が表す画像のうち
   モワレが発生しているモワレ領域を判断し、 前記判断したモワレ領域の輝度、及び非モワレ領域の輝
   度及び色については第１の画像信号を用い、モワレ領域
   の色については第２の画像信号を用いて画像信号を生成
   する画像信号生成方法。