JP2009219036A - 撮影装置および撮影装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手振れ補正の検査を可能とすることができる撮影装置および撮影装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】撮影対象の画像を取得する画像取得部４４と、画像取得部４４で得られた画像から当該画像の点像分布関数（ＰＳＦ）を検出し、画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを検出する検出部４２と、画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを用いて、前記画像の良否を判断する判断部４０とを有するカメラ。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラなどの撮影装置および撮影装置の製造方法に関する。

近年デジタルカメラの多くは、オートフォーカス（ＡＦ）および手振れ補正が搭載されている。一方でこれらを具備したカメラを出荷する時には、ＡＦや手振れ補正の検査および測定などが必要となる。

上記ＡＦおよび手振れ補正の検査には、それぞれ専用の検査装置が必要となる。これら検査装置は、設備費としてコストアップの要因となるだけでなく、検査工程で出荷のスループットが落ちるという問題があった。

手振れ補正検査の場合であれば、加振台を用いて、カメラを加振させ、決まったタイミングで画像を取得する。人間の手振れ量から加振台は加振量最大±0.3deg、振れの周波数は1〜10Ｈｚ程度である。手振れ補正の効果が正常であれば、チャートの振れ量の減衰が規格値以内に収まる。

そこで、外部コンピュータなどにより、チャートの解像が自動計算によって検査される。手振れ補正の効果が異常であれば、チャートはぼけた状態となり、自動計算によりＮＧと判定される。なお、特許文献１に示すように、ブレの最大値および最小値の変位から、手振れ補正の動作をチェックするものもあるが、それ以外にも誤差の要因があり、総合的な手振れ補正の検査には撮影画像から判断するほうが確実である。

特開平７−２６１２２８号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、手振れ補正の検査を可能とすることができる撮影装置および撮影装置の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る撮影装置は、
撮影対象の画像を取得する画像取得部（４４）と、
前記画像取得部（４４）で得られた画像から当該画像の点像分布関数（ＰＳＦ）を検出し、前記画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを検出する検出部（４２）と、
前記画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを用いて、前記画像の良否を判断する判断部（４０）とを有する。

本発明の撮影装置では、撮影装置自体において、いわゆるＰＳＦを利用して、手振れ補正などの検査を可能とすることができる。そのため、検査工程に用いる検査装置において、画像の解析などを計算するためのパソコンなどの設備が不要となり、検査工程におけるコストおよび検査スペースの削減およびスループットの向上が可能となる。

好ましくは、この撮影装置は、
前記画像の像ブレを補正する振れ補正機構（３４）を有し、
前記画像取得部（４４）は、前記振れ補正機構（３４）が動作しているときの前記画像を取得し、
前記判断部（４０）は、前記振れ補正機構（３４）の動作に関する情報、前記検出部（４２）で検出された前記画像のブレの長さ、及び、前記画像のぼけの幅を用いて、前記画像の良否を判断する。

好ましくは、この撮影装置は、
前記画像の焦点を合わせるフォーカス機構（５７）を有し、
前記画像取得部（４４）は、前記フォーカス機構（５７）が動作しているときの前記画像を取得し、
前記判断部（４０）は、前記フォーカス機構（５７）の動作に関する情報、前記検出部（４２）で検出された前記画像のブレの長さ、及び、前記画像のぼけの幅を用いて、前記画像の良否を判断することを特徴とする。これらの場合には、ＡＦと手振れ補正とを両方一度に検査することが可能となる。

好ましくは、この撮影装置は、前記判断部（４０）から出力される良否データを表示する表示手段を有する。良否データを表示させることで、検査者は、撮影装置から、検査結果を見ることができる。

好ましくは、この撮影装置は、前記検出部（４２）で検出された前記画像のブレの長さ、及び、前記画像のぼけの幅を用いて、撮影状態の調整を行う調整部を有する。たとえば、撮影装置の内部で検査して、検査結果がＮＧだった場合には、撮影装置内のデータベースを参照し、検査でのエラー分に応じて、撮影装置内の情報パラメータを、自動または手動で変更することも可能である。

具体的には、振れ補正の検査において、振れ補正の効果が小さい場合には、駆動力不足のおそれがあるため、振れ補正装置の駆動機構の出力（たとえば電流値）を上げるなどの微調整も可能である。また、ＡＦ検査においてフォーカス不良である場合には、レンズの位置を光軸方向に微調整したり、ＡＦ用モータの出力を微調整したりすることも可能である。

本発明に係る撮影装置の製造方法は、
撮影対象の画像を取得し、
取得された前記画像から点像分布関数を検出し、
検出された前記点像分布関数に基づいて、前記画像の良否を判断することを特徴とする。

好ましくは、前記点像分布関数を用いて、前記画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを検出する。

なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る一眼レフカメラの概略ブロック図、
図２は図１に示すカメラの検査装置の一例を示す概略図、
図３は図１に示すカメラの検査動作を示すフローチャート図、
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は画像ブレや画像ぼけとＰＳＦとの関係を示す概略図、
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は検査の他の例を示す概略図、
図６はＰＳＦの概念を示す概略図、
図７は図２に示すＰＳＦ演算処理の詳細を示すフローチャート図、
図８はＰＳＦ演算処理におけるブロック分割の概略図、
図９は図８の続きの工程を示す概略図、
図１０は図９の続きの工程を示す概略図、
図１１は図１０の続きの工程を示す概略図である。

まず、図１に基づき、本発明の一実施形態に係る一眼レフカメラ１の全体について説明する。図１に示すように、一眼レフカメラ１は、カメラボディ１ａと、レンズ鏡筒１ｂとを有し、これらは着脱自在に装着される。

カメラボディ１ａの内部において、撮像素子２を有する撮像素子ユニット４のＺ軸方向の前方には、図示省略してあるシャッタが配置してある。シャッタのＺ軸方向の前方には、ミラー６が配置してあり、そのＺ軸方向の前方には、レンズ鏡筒１ｂに内蔵してある絞り部８および光学レンズ群１０が配置してある。

カメラボディ１ａには、ボディＣＰＵ１２が内蔵してあり、レンズ接点１４を介してレンズＣＰＵ１６に接続してある。レンズ接点１４は、カメラボディ１ａに対してレンズ鏡筒１ｂを連結することで、ボディＣＰＵ１２と、レンズＣＰＵ１６とを電気的に接続するようになっている。ボディＣＰＵ１２には、電源１８が接続してある。電源１８は、カメラボディ１ａに内蔵してある。

ボディＣＰＵ１２には、レリーズスイッチ２０、ストロボ２２、表示部２４、防振ＣＰＵ２５、ＰＳＦ判別部４０、ＡＦセンサ５０が接続してある。防振ＣＰＵ２５には、ジャイロセンサ２６、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）２８、防振スイッチ３０、防振モードスイッチ３２、防振追随制御ＩＣ３３が接続してある。

防振追随制御ＩＣ３３には、防振駆動ドライバ３４が接続してある。防振駆動ドライバ３４は、ボイスコイルモータなどの駆動機構を制御するものであり、撮像素子ユニット４を、光軸Ｚに対して垂直な方向に移動させて振れ補正を行う。なお、光軸Ｚに対する撮像ユニット４の位置検出は、位置センサ３８により行われ、その検出出力が、アンプ３６にて増幅され、防振追随制御ＩＣ３３へ入力され、防振駆動ドライバ３４を制御する。

位置センサ３８は、たとえばホール素子とマグネットとの対で構成され、マグネットの移動により生じた磁束の変化をホール素子で検出することにより位置検出を行う。なお、位置センサ３８としては、ＰＳＤが用いられても良い。

ＰＳＦ判別部４０には、ＰＳＦ演算部４２が接続してあり、ＰＳＦ演算部４２には、画像コントローラ４４が接続される。ＰＳＦ判別部４０およびＰＳＦ演算部４２の詳細に関しては後述するが、これらのＰＳＦ判別部４０およびＰＳＦ演算部４２は、ボディＣＰＵ１２の内部に含まれていても良い。

画像コントローラ４４には、インターフェース回路４６を介して、撮像素子ユニット４の撮像素子２が接続してあり、撮像素子２にて撮像された画像の画像処理を制御可能になっている。撮像素子２は、たとえば電荷結合素子（ＣＣＤ）などで構成され、光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）を有する。撮像素子２は、画像コントローラ４４およびインターフェース回路４６からの入力信号を受けて、アナログ処理回路に画像データを出力する。

ボディＣＰＵ１２は、レンズ鏡筒１ｂとの通信機能と、カメラボディ１ａの制御機能を有している。また、防振ＣＰＵ２５は、ボディＣＰＵ１２と共同して、ＥＥＰＲＯＭ２８から入力された情報と、ジャイロセンサ２６からの出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離情報、距離情報などから、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御ＩＣ３３へ出力する。

また、ボディＣＰＵ１２は、レンズ鏡筒１ｂとの装着が完全であるか否かの通信を行い、防振ＣＰＵ２５と共に、レンズＣＰＵ１６から入力された焦点距離、距離情報、およびジャイロセンサ２６からのデータに基づき、防振駆動部目標位置を算出する。また、レリーズスイッチ２０が半押し時であれば、ボディＣＰＵ１２は、ＡＥ、ＡＦなどの状況に応じて防振駆動等の撮影準備動作の指示を、レンズＣＰＵ１６と、防振追従制御ＩＣ３３とに出力する。全押し時には、ボディＣＰＵ１２は、ミラー駆動、シャッター駆動、絞り駆動等の指示を出力する。

表示部２４は、主として液晶表示装置などで構成され、出力結果やメニューなどを表示する。レリーズスイッチ２０は、シャッター駆動のタイミングを操作するスイッチであり、ボディＣＰＵ１２にスイッチの状態を出力し、半押し時にはＡＦ、ＡＥ、状況により防振駆動を行い、全押し時には、ミラーアップ、シャッター駆動等を行う。

ミラー６は、構図決定の際にファインダーに像を映し出すためのもので、露光中は光路から退避する。ボディＣＰＵ１２からレリーズスイッチ２０の情報が入力され、全押し時にミラーアップ、露光終了後にミラーダウンを行う。不図示のミラー駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。ミラー６には、サブミラー６ａが連結してある。

サブミラー６ａは、ＡＦセンサ５０に光を送るためのミラーであり、ミラー６ａを通過した光束を反射してＡＦセンサ５０に導く。このサブミラー６ａは、露光中は光路から退避する。

図示省略してあるシャッタ部材は、露光時間を制御する機構である。ボディＣＰＵ１２からレリーズスイッチ２０の情報が入力され、全押し時にシャッター駆動を行う。不図示のシャッター駆動部（例えばＤＣモータ）により駆動される。

ＡＦセンサ５０は、オートフォーカス（ＡＦ）を行うためのセンサである。このＡＦセンサとしては、通常ＣＣＤが用いられる。防振スイッチ３０は、防振ＯＮ、ＯＦＦの状態を撮像素子ユニットＣＰＵに出力する。防振モードスイッチ３２は、防振のモードを選択するためのスイッチである。手振れ補正あるいは三脚振れ補正など防振モードを選択できる。

ジャイロセンサ２６は、ボディに生じるブレの角速度を検出し、防振ＣＰＵ２５に出力する。ＥＥＰＲＯＭ２８は、ジャイロセンサのゲイン値、角度調整値などの情報を有し、防振ＣＰＵ２５に出力する。

防振追従制御ＩＣ３３は、防振制御を行うためのＩＣである。防塵ＣＰＵ２５から入力された防振駆動部目標位置と、位置検出部から入力された防振駆動部位置情報から、防振駆動部移動量を算出し、防振駆動ドライバ３４へ出力する。すなわち、防振追随制御ＩＣ３３には、位置センサ３８からの撮像素子ユニットの位置信号が入力されると共に、ボディＣＰＵ１２からの出力信号が入力される。

ボディＣＰＵ１２では、ジャイロセンサ２６の出力を受けて算出したブレの角度、焦点距離エンコーダで検出された焦点距離情報、距離エンコーダ６４で検出された距離情報などから、防振駆動部目標位置を算出し、その防振駆動部目標位置を防振追従制御ＩＣ３３へ出力する。

防振駆動ドライバ３４は、防振駆動部を制御するためのドライバであり、防振追従制御ＩＣ３３から駆動量の入力を受けて、防振駆動部の駆動方向、駆動量を制御する。すなわち、防振駆動ドライバ３４は、防振追従制御ＩＣ３３からの入力情報に基づき、ユニット４を移動させるためのコイルに駆動電流を流し、撮像素子ユニット４を光軸Ｚに垂直な平面方向に移動させ、像ブレ補正制御を行う。

図１に示すレンズ鏡筒１ｂには、焦点距離エンコーダ５２、距離エンコーダ５４、絞り部８、絞り部８を制御する駆動モータ５６、ＡＦモータ５７、レンズＣＰＵ１６、ボディ部とのレンズ接点１４、及び、複数のレンズ群１０が具備してある。レンズ接点１４には、カメラボディ１ａからレンズ駆動系電源を供給するための接点と、レンズＣＰＵ１６を駆動するためのＣＰＵ電源の接点とデジタル通信用の接点がある。

駆動系電源およびＣＰＵ電源はカメラボディ１ａの電源１８から供給され、レンズＣＰＵ１６や駆動系の電源を供給している。デジタル通信用接点ではレンズＣＰＵ１６から出力された焦点距離、被写体距離、フォーカス位置情報等のデジタル情報をボディＣＰＵ１２に入力するための通信と、ボディＣＰＵ１２から出力されたフォーカス位置や絞り量等のデジタル情報をレンズＣＰＵ１６に入力するための通信を行う。ボディＣＰＵ１２からのフォーカス位置情報や絞り量情報を受けてレンズＣＰＵ１６がＡＦ制御および絞り制御を行う。

焦点距離エンコーダ５２は、ズームレンズ群の位置情報より焦点距離を換算する。すなわち、焦点距離エンコーダ５２は、焦点距離をエンコードし、レンズＣＰＵ１６に出力する。

距離エンコーダ５４は、フォーカシングレンズ群の位置情報より被写体距離を換算する。すなわち、距離エンコーダ５４は、被写体距離をエンコードし、レンズＣＰＵ１６に出力する。

レンズＣＰＵ１６は、カメラボディ１ａとの通信機能、レンズ群１０の制御機能を有している。レンズＣＰＵ１６には、焦点距離、被写体距離等が入力され、レンズ接点を介してボディＣＰＵ１２に出力する。レンズＣＰＵ１６には、ボディＣＰＵ１２からレンズ接点１４を介して、レリーズ情報、ＡＦ情報が入力される。レンズＣＰＵ１６は、ボディＣＰＵ１２からのＡＦ情報に基づき、ＡＦモータ５７を駆動し、オートフォーカス動作を行う。

図１に示すカメラ１は、図２に示すように、出荷前に、検査台６０の上に載せられ、振れ補正の検査と、ＡＦの検査とが行われる。検査台６０は、振動手段６２により振動が可能になっている。カメラ１には、レリーズケーブル６４を介してタイミング回路６６が接続してある。なお、タイミング回路６６は、カメラ１が内蔵してあっても良い。

カメラ１は、点光源６８を撮影可能な位置で、検査台６０の上に設置され、必要に応じて検査台６０が振動され、タイミング回路６６に同期して、点光源６８を撮影可能になっている。点光源としては、特に限定されず、たとえばＬＥＤが用いられる。レリーズケーブル６４を用いてタイミング回路６６から決まったタイミングで、カメラ１のＡＦ動作を行い、シャッタを切り画像を取得する。これ以外の方法でも、検査用のカメラソフトウエア等を用いて決まったタイミングで、カメラ１のＡＦ動作をおこないシャッタを切るようにしても良い。

次に、主として図３に基づき、本発明の一実施形態に係る検査制御のフローチャートについて説明する。まず図３に示すように、ステップＳ１にて、検査を開始する。次にステップＳ２では、図１に示すジャイロセンサ２６の電源をオンにする。これはジャイロセンサ２６の出力ドリフトの影響を少なくするために検査時に手振れ補正に悪影響がないよう早めに起動する。

次に、ステップＳ３にて自動露光（ＡＥ）を開始し、ステップＳ４にて、オートフォーカス（ＡＦ）を開始する。次に、ステップＳ５にて、図１に示すボディＣＰＵ１２は、ＡＦが合焦しているか否かを判断し、ＡＦが合焦していれば、ステップＳ９へ進み、レンズＣＰＵ１６から焦点距離データを入手する。

焦点距離データは、手振れ補正に必要なデータであり、そのデータを含む情報に基づき、ブレ補正量を求めている。ステップＳ５にて、合焦してないと判断された場合には、ステップＳ６に行き、フラグが−１か否かを判断し、−１でない場合には、ステップＳ７へ行き、フラグを−１に設定し、ステップＳ４以降の動作を行う。

ステップＳ６にて、図１に示すボディＣＰＵ１２が、フラグ＝−１であると判断した場合とは、ステップＳ５にて、二回繰り返して、合焦してないと判断された場合であり、そのような場合には、ステップＳ６からステップＳ８へ行く。ステップＳ８では、図１に示すボディＣＰＵ１２が、表示部２４に警告表示を行う。警告表示の内容としては、「ＡＦ不良、振れ補正未検査」などの表示である。

ステップＳ５にて、図１に示すボディＣＰＵ１２が合焦と判断した場合には、前述したように、ステップＳ９へ進み、その後に、ステップＳ１０へと進む。ステップＳ１０では、図１に示すボディＣＰＵ１２からの信号に基づき、シャッタ駆動を開始する。次に、ステップＳ１１では、図１に示すボディＣＰＵ１２からの信号に基づき、シャッタを切り画像を入手する。

次に、ステップＳ１２では、図１に示すＰＳＦ演算部４２において、撮像素子２にて撮像された図２に示す点光源６８の画像を、インターフェース回路４６および画像処理コントローラ４４を介して取り込み、その点像画像からＰＳＦ（点像分布関数）を求める。ＰＳＦの求め方については、図６以降の説明で後述する。

ステップＳ１２にてＰＳＦが求められると、次に、図３に示すステップＳ１３〜Ｓ１９に示すように、図１に示すＰＳＦ判別部４０が、ＰＳＦの振れの幅と振れの長さを判断し、ＡＦ不良なのか、手振れ補正（以下、ＶＲ（Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）とも記す）不良なのかを判断する。判断値は、ぶれ、ぼけの規格値とする。

具体的には、ステップＳ１３にて、まず、ＰＳＦの振れの幅がしきい値より小さいかを、図１に示すＰＳＦ判別部４０が判断する。求められたＰＳＦがしきい値より小さい場合には、ステップＳ１４にて、ＰＳＦ判別部４０が、ＰＳＦの振れの長さがしきい値よりも小さいかを判断する。

ステップＳ１４にてしきい値よりも小さいとＰＳＦ判別部４０が判断した場合には、ステップＳ１５にて、図１に示すボディＣＰＵ１２は表示部２４に、検査結果を表示する。ステップＳ１３およびステップＳ１４にて、ＰＳＦ振れ幅とＰＳＦ振れ長さとが、それぞれ、しきい値よりも小さいと判断される場合とは、図４（Ａ）に示すように、点光源の画像が鮮明に得られる場合であり、そのような場合には、「ＡＦおよびＶＲ双方共に検査ＯＫである」旨の表示を行う。

また、ステップＳ１４にて、ＰＳＦ振れの長さがしきい値以上である場合には、たとえば図４（Ｃ）で示すように、点光源の画像にブレが生じている場合と考えられ、図１に示すボディＣＰＵ１２からの制御信号に基づき、表示部２４に、「ＶＲ不良」などの表示を行う。

ステップＳ１３にてＰＳＦ振れの幅がしきい値以上であり、ステップＳ１７へ行き、ＰＳＦ振れの長さがしきい値よりも小さい場合には、図４（Ｂ）に示すように、点光源の画像にぼけが生じている場合と考えられ、図１に示すボディＣＰＵ１２からの制御信号に基づき、表示部２４に、「ＡＦ不良」などの表示を行う。

ステップＳ１７にて、ＰＳＦ振れの長さがしきい値以上である場合には、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示すぼけとブレとが同時に発生していると考えられ、図１に示すボディＣＰＵ１２からの制御信号に基づき、表示部２４に、「ＡＦおよびＡＲ不良」などの表示を行う。なお、判断結果の表示は、カメラ１の表示部２４以外でも良く、カメラ１からの外部出力を行い、結果が分かるようにしてもよい。

また、ＡＦおよびＶＲがＮＧであっても、ＰＳＦのぼけの幅や長さから、規格値からの乖離量が分かる。そこで過去の実験パラメータなどから、どの程度パラメータ量が足りないかを推定できる。たとえばＡＦのボケ具合からフォーカス量不足分を加算（減算）することにより、適切な合焦を得られることが予測できる。またＶＲも同様で、補正量が足りない（多いため）にＮＧになった可能性がある。

そのため、図１に示すボディＣＰＵ１２は、ＥＥＰＲＯＭ２８に書き込まれた関連するパラメータ値を、カメラボディ１ａ内部で判断して適切な補正値に変更する機能を持っても良い。または、カメラ１の表示部２４に、パラメータを表示して、検査員がパラメータを設定するようにしても良い。パラメータ変更が適切であれば、再度検査を行えばＮＧ品からＯＫ品になる。

具体的には、図１に示すボディＣＰＵ１２に、微調節部５８を接続し、振れ補正の検査において、振れ補正の効果が小さい場合には、駆動力不足のおそれがあるため、微調節部５８が、自動または手動で、振れ補正装置の駆動機構の出力（たとえば電流値）を上げるなどの微調整も可能である。

また、ＡＦ検査においてフォーカス不良である場合には、微調節部５８およびボディＣＰＵ１２からの信号に基づき、レンズＣＰＵ１６が、レンズ１０の位置を光軸方向に微調整したり、ＡＦモータ５７の出力を微調整したりする信号を出力することも可能である。微調節部５８は、ボディＣＰＵ１２あるいはレンズＣＰＵ１６の内部に組み込まれてあっても良い。

また、手振れ補正の検査として、たとえば、駆動のストロークや振れの速度について詳細な検査方法としても扱える。上述した検査方法と同様であるが、図２に示す検査台を加振させず、たとえば以下のように検査を行う。

すなわち、点光源６８での点像が写る状況でカメラ１を検査台６０の上に設置する。しかも、長時間露光を行い、任意の手振れ補正装置において制御駆動を行う。その結果として、露光中における手振れ補正装置の駆動軌跡を示すＰＳＦがわかる。

たとえば図５（Ａ）に示すように、点像を中心よりずらして配置し、図２に示す点光源６８は移動させずに、カメラ１の補正機構の駆動により、図５（Ｂ）に示すように、四角のリング状に等速動作させる場合を考えてみる。ＰＳＦは、後述するように、長さと重みが求められる。

このことからＰＳＦより手振れ補正装置の駆動の長さおよび速度の変化を求めることができる。すなわち所定の制御どおりに動いているかが分かる。たとえば予め決まった制御駆動信号とＰＳＦとを比較することで、ストロークや速度の異常判断が可能となる。

例えば等速駆動において速度の異常であれば、図４（Ｂ）に示す点像の移動軌跡において、白い軌跡の幅が途中で幅広になったり狭くなったり、あるいは、白の濃淡が疎らに現れる。そのような場合には、補正機構の駆動部分に異物が混入している可能性やすべり摩擦特性を良くするための鋼球の形状が異常といった可能性が想定される。

次に、図３に示すステップＳ１２におけるＰＳＦ算出の詳細について説明する。まず、ＰＳＦの概略について説明する。

ブレやぼけを含む劣化画像を復元する公知の方法として、ブレやぼけを点像の広がり関数（ＰＳＦ：Ｐｏｉｎｔ Ｓｐｒｅａｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）として推定し、劣化画像を復元する手法が一般的に知られている。（ｘ、ｙ）を画像上の座標とし、ブレ、ぼけを含む劣化画像をｇ（ｘ、ｙ）、ブレ、ぼけのない理想画像をｈ（ｘ、ｙ）、ブレやぼけによって広がった点像の情報（ＰＳＦ）をｐ（ｘ、ｙ）とすると、この３つの式は、次の関係式１を満たす。

ここで、＊は、コンボリューション（畳み込み積分）演算を表すものである。図６は、この関係式１を、模式的に表した図である。ここで、関係式１をフーリエ変換して、空間周波数（ｕ，ｖ）領域２にすると、式１は、以下の式２になる。

ここで、劣化画像ｇ（ｘ，ｙ）に加えて、何らかの方法によりＰＳＦ関数ｐ（ｘ，ｙ）を知ることができれば、それぞれのスペクトルを算出し、式２を変形した以下の式３により、理想画像のスペクトルＨ（ｕ，ｖ）を算出することができる。

そして、Ｈ（ｕ，ｖ）を逆フーリエ変換すれば、理想画像ｈ（ｘ、ｙ）を算出することができる。すなわち、撮像された画像から、何らかの方法によりＰＳＦ関数ｐ（ｘ，ｙ）を求めることができれば、理想画像への画像回復が可能となる。

ＰＳＦの算出方法として公知なものとしては、劣化画像のフーリエ変換の振幅スペクトルがゼロになる周期と方向を検出してブレの大きさと方向を検出する方法（特開２００６−２２１３４７）や、動きベクトルを利用して算出する方法（特開２００７−６０４５）などが挙げられる。ここでは、画像の自己相関に基づきＰＳＦを算出する方法について説明する。図７は、図１に示すＰＳＦ演算部１４（ＣＰＵ２）が行うＰＳＦ算出のフローを示す。

図７に示すように、ステップＳ１２におけるＰＳＦ算出では、まず、ステップＳ５１にて、図２に示すステップＳ１１にて取得された画像に対応するＰＳＦ演算領域を、図１に示すＰＳＦ演算部４２が読み込み、その画像を内部メモリに取り込む。

次に、図７に示すステップＳ５２では、ＰＳＦ演算部４２は、選択された領域について、カラーのＲＧＢ信号の内のＧ成分を抽出する。Ｇ成分のデータが、Ｒ成分、Ｂ成分のデータよりも多く、ＰＳＦ算出には、色成分は不要であるため、画像のＲＧＢ成分中のＧ成分を抽出する。

次に、図７に示すステップＳ５３では、ＰＳＦ演算部４２は、演算量を小さくするため、ダウンサンプリングして画像サイズを小さくする。この画像を、図８に示す画像ｇとする。

次に、図７に示すステップＳ５４では、ＰＳＦ演算部４２は、図８に示すように、画像ｇを、たとえば７×７の領域にブロック分割する。なお、分割するブロックの数は特に限定されない。

次に、図７に示すステップＳ５５では、ＰＳＦ演算部４２は、全ブロック中、画素値が飽和している画素を有するブロックを演算から除外する。また、ステップＳ５６では、ＰＳＦ演算部４２は、ラプラシアン処理によって輪郭を強調させる。さらに、ステップＳ５７では、ＰＳＦ演算部４２は、全ブロック中、テクスチャ（模様）の無いブロックは、ブレ、ぼけを検出できないので除外する。

次に、ステップＳ５８では、ＰＳＦ演算部４２は、除外されず残っているブロックについて自己相関値を演算する。図９の例では、画像ｇの内太線の４つのブロックが残っているブロックであり、それぞれのブロックについて演算を行う。２次元の自己相関関数値Ｒｆｆは次式４で定義される。

ここで、画像Ｂをブロック化された画像（５×５ｐｉｘｅｌ）として、ａおよびｂを、Ｘ、Ｙ方向の画素間距離、Ｎは自己相関を演算する領域のＸ方向の長さ、ＭはＹ方向の長さを示す。自己相関値の演算は、図９に示すように、画像Ｂをずらしながら重なり合っている領域の画素同士の積の結果を加算し、領域の面積で割った値である。

次に図７に示すステップＳ５９では、ＰＳＦ演算部４２は、ステップＳ５８にて計算された自己相関値の演算結果を基に、自己相関画像を作成する。自己相関値は、ａ＝０およびｂ＝０の時、つまり画素が完全に重なっている時に最大となる。Ｒｆｆ（０，０）を基に正規化を行い、グレースケール０〜２５５に対応させ画像を作成する。図１０に、算出された自己相関画像の例を示す。この例では、４つのブロックにおいて、それぞれ斜め方向への自己相関が高く、ブレが斜め方向に生じていると推定される。

次に、図７に示すステップＳ６０では、ＰＳＦ演算部４２は、求めた自己相関画像を平均化した画像（この例では４つの画像の平均）を、ＰＳＦ推定結果として算出する。図１１に、ＰＳＦの算出結果例を示す。ＰＳＦ算出結果から直線的なブレの長さ、方向、ぼけの幅が判る。

ＰＳＦ算出結果から直線的なブレの長さ、方向、ぼけの幅が分かれば、そのデータに基づき、図１に示すＰＳＦ判別部４０は、前述した図３に示すステップＳ１３〜Ｓ１９の動作を行う。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、上述した実施形態では、手振れ補正機構をカメラボディ１ａ側に装着したが、手振れ補正機構は、レンズ鏡筒１ｂ側にあっても良い。

さらに、本発明では、撮影装置としては、カメラの種類は特に限定されない。また、スチルカメラに限らず、ビデオカメラ、顕微鏡、携帯電話などの光学機器にも適用できる。

図１は本発明の一実施形態に係る一眼レフカメラの概略ブロック図である。 図２は図１に示すカメラの検査装置の一例を示す概略図である。 図３は図１に示すカメラの検査動作を示すフローチャート図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は画像ブレや画像ぼけとＰＳＦとの関係を示す概略図である。 図５（Ａ）および図５（Ｂ）は検査の他の例を示す概略図である。 図６はＰＳＦの概念を示す概略図である。 図７は図２に示すＰＳＦ演算処理の詳細を示すフローチャート図である。 図８はＰＳＦ演算処理におけるブロック分割の概略図である。 図９は図８の続きの工程を示す概略図である。 図１０は図９の続きの工程を示す概略図である。 図１１は図１０の続きの工程を示す概略図である。

符号の説明

１… カメラ
１ａ… カメラボディ
１ｂ… レンズ鏡筒
２… 撮像素子
４… 撮像素子ユニット
１２… ボディＣＰＵ
１６… レンズＣＰＵ
２４… 表示部
２５… 防振ＣＰＵ
３３… 防振追随制御ＩＣ
３４… 防振駆動ドライバ
４０… ＰＳＦ演算部
４２… ＰＳＦ判別部
４４… 画像処理コントローラ
５７… ＡＦモータ

Claims (7)

1. 撮影対象の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像取得部で得られた画像から当該画像の点像分布関数を検出し、前記画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを検出する検出部と、
   前記画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを用いて、前記画像の良否を判断する判断部とを有することを特徴とする撮影装置。
2. 請求項１に記載された撮影装置であって、
   前記画像の像ブレを補正する振れ補正機構を有し、
   前記画像取得部は、前記振れ補正機構が動作しているときの前記画像を取得し、
   前記判断部は、前記振れ補正機構の動作に関する情報、前記検出部で検出された前記画像のブレの長さ、及び、前記画像のぼけの幅を用いて、前記画像の良否を判断することを特徴とする撮影装置。
3. 請求項１又は２に記載された撮影装置であって、
   前記画像の焦点を合わせるフォーカス機構を有し、
   前記画像取得部は、前記フォーカス機構が動作しているときの前記画像を取得し、
   前記判断部は、前記フォーカス機構の動作に関する情報、前記検出部で検出された前記画像のブレの長さ、及び、前記画像のぼけの幅を用いて、前記画像の良否を判断することを特徴とする撮影装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された撮影装置であって、
   前記判断部から出力される良否データを表示する表示手段を有することを特徴とする撮影装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載された撮影装置であって、
   前記検出部で検出された前記画像のブレの長さ、及び、前記画像のぼけの幅を用いて、撮影状態の調整を行う調整部を有することを特徴とする撮影装置。
6. 撮影対象の画像を取得し、
   取得された前記画像から点像分布関数を検出し、
   検出された前記点像分布関数に基づいて、前記画像の良否を判断することを特徴とする撮影装置の製造方法。
7. 請求項１に記載された撮影装置の製造方法であって、
   前記点像分布関数を用いて、前記画像のブレの長さと、前記画像のぼけの幅とを検出することを特徴とする撮影装置の製造方法。

Images