JP2021010110A - 撮像装置、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】反射屈折光学系を有する撮影レンズを用いて撮像した場合においても所望のＦ値に相当する画像を取得できる撮像装置を提供する。【解決手段】絞り機構が無く撮影Ｆ値が一定である反射屈折光学系を有する撮影レンズによって撮像可能な撮像装置が、２次元的に配置された複数の画素を各々が含む複数の画素ブロックと、複数の画素ブロックにそれぞれ対応する複数のマイクロレンズとを有する撮像素子と、所望のＦ値に相当するマイクロレンズの射出瞳領域に対応する画素ブロック内の画素から出力された画素信号を用いて、所望のＦ値に相当する画像を取得する制御手段と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、撮像装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。

近年、小型化と長焦点距離化とを併せて実現するために、同一光軸上の中央部に反射部材（反射ミラー）を設けた撮像光学系（反射屈折光学系）を有する撮影レンズが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の撮像光学系では、以上の反射部材を用いて入射光を内面反射させて鏡筒内で光路を折り返すことによって、小型化と、長焦点距離化による高倍率の撮像とを実現している。

特開２００４−８５７２５号公報

上記したように、反射屈折光学系の中央部には反射部材が設けられているので、通常の撮像光学系において光路中に配置される機械的な絞り機構を反射屈折光学系に設けることは困難である。絞り機構が存在しないと絞りによって光量を調整することができない。すなわち、絞りを示す絞り値（Ｆ値）を変更することができない。したがって、絞り機構が無い反射屈折光学系による撮像装置においては、Ｆ値を調整した画像を取得することが困難である。

以上の事情に鑑み、本発明は、反射屈折光学系を有する撮影レンズを用いて撮像した場合においても所望のＦ値に相当する画像を取得できる撮像装置、画像処理方法、およびプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、絞り機構が無く撮影Ｆ値が一定である反射屈折光学系を有する撮影レンズによって撮像可能な撮像装置であって、２次元的に配置された複数の画素を各々が含む複数の画素ブロックと、複数の前記画素ブロックにそれぞれ対応する複数のマイクロレンズとを有する撮像素子と、所望のＦ値に相当する前記マイクロレンズの射出瞳領域に対応する前記画素ブロック内の前記画素から出力された画素信号を用いて、前記所望のＦ値に相当する画像を取得する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、絞り機構が無く撮影Ｆ値が一定である反射屈折光学系を有する撮影レンズを用いて撮像した場合においても、所望のＦ値に相当する画像を取得できる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る撮影レンズに採用される反射屈折光学系の説明図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置の撮像光学系の説明図である。 本発明の実施形態における瞳領域と画素とＦ値との関係についての説明図である。 本発明の実施形態における所望のＦ値に対応した瞳領域に相当する画素についての説明図である。 本発明の実施形態における受光不可領域と瞳領域（画素）との関係についての説明図である。 本発明の実施形態における受光不可領域が存在する場合の画像取得についての説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を実現可能な構成の一例に過ぎない。以下の実施形態は、本発明が適用される装置の構成や各種条件に応じて適宜修正または変更することが可能である。したがって、本発明の範囲は、以下の実施形態に記載される構成によって限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の全体的な構成を示すブロック図である。撮像装置１は、レンズ交換式のデジタルカメラであって、種々の撮影レンズを用いて撮像可能である。図１（ａ）は、反射屈折光学系を有する（すなわち、カタディオプトリック式の）撮影レンズ６００がカメラ本体１００に装着された構成の撮像装置１を示す。図１（ｂ）は、反射屈折光学系を有さない通常の撮影レンズ５００がカメラ本体１００に装着された構成の撮像装置１を示す。

カメラ本体１００には、撮影レンズ５００，６００を始めとする種々の撮影レンズが着脱可能である。各撮影レンズは、直接的にまたはマウントアダプタを介してカメラ本体１００に装着される。

カメラ本体１００は、撮像素子１０１、カメラＣＰＵ１０４、操作部１０５、記録部１０６、ファインダ内表示部１０７、外部表示部１１０、フォーカルプレンシャッタ１１１、シャッタ駆動部１１２、およびカメラ側通信端子１１３を有する。

撮影レンズ５００，６００に入射した光束はレンズ群を透過して撮像素子１０１へと導かれる。撮影レンズ５００，６００および撮像素子１０１は撮像光学系を構成する。撮像素子１０１は、入射した光束に対応する被写体像を光電変換によって電気信号（画素信号）に変換する画素部と、電気信号を処理し出力する周辺回路とを有する。画素部には、２次元的に（例えば、マトリクス状（行列状）に）配置され各々が光電変換を行う複数の画素を有する。周辺回路は、画素部から入力された画素情報を示す電気信号を処理してカメラＣＰＵ１０４へと出力する。画素信号は複数の画素毎に出力される。

カメラＣＰＵ１０４は、撮像素子１０１からの電気信号（画素信号）に対する種々の処理を実行する。例えば、カメラＣＰＵ１０４は、電気信号に基づいて画像信号や焦点検出信号を取得するための補正処理や、取得した画像信号を種々の用途の画像（記録画像、ＥＶＦ画像、ライブビュー画像等）に変換する変換処理を実行する。カメラＣＰＵ１０４は、不図示のメモリに記憶されているプログラムを展開し実行することによって、上記した種々の処理を実行すると共に、後述される本実施形態の処理を実行する。なお、カメラＣＰＵ１０４とは別に設けられた画像処理回路が以上の処理を実行する構成も採用可能である。

操作部１０５は、撮像装置１の撮影モードや撮影条件（所望のＦ値、ＩＳＯ、露光時間等）、撮影指示等に関するユーザからの操作入力を受け付ける要素である。操作部１０５は、例えば、レリーズボタン、モードダイヤル、電子ダイヤル、設定ボタン、タッチパネル等を含んで構成される。

記録部１０６は、撮影された静止画や動画を記録する記録媒体であって、例えばフラッシュメモリである。記録部１０６は、カメラ本体１００に着脱可能な媒体であってもよいし、カメラ本体１００に内蔵された媒体であってもよいし、これらの組合せであってもよい。

ファインダ内表示部１０７は、いわゆる電子ビューファインダー（ＥＶＦ）であり、ディスプレイ１０８と接眼レンズ１０９とを含む。ディスプレイ１０８は、有機ＥＬディスプレイまたは液晶ディスプレイ等の小型で高精細な表示手段であると好適である。外部表示部１１０は、ユーザが裸眼視するのに適した画面サイズの有機ＥＬディスプレイまたは液晶ディスプレイである。ファインダ内表示部１０７および外部表示部１１０が、カメラ本体１００の設定状態（所望のＦ値等）、ライブビュー画像、撮影済み画像等の各種情報を表示する。

フォーカルプレンシャッタ１１１は、撮像素子１０１に対して光束を入射または遮蔽するシャッタ装置であって、前面（ｚ軸方向の被写体側）に配置されている。シャッタ駆動部１１２は、シャッタ羽根を駆動制御することによって静止画を撮像する際の露光時間を制御する要素であって、例えばモータである。

カメラ側通信端子１１３は、撮影レンズ５００，６００を装着するカメラマウント部に設けられた導通要素である。カメラ側通信端子１１３は、レンズマウント部に設けられたレンズ側通信端子５０８と電気的に接続され、カメラＣＰＵ１０４とレンズＣＰＵ５０７との間で送受信される信号を中継する。

図１（ａ）に示される撮影レンズ６００は、反射屈折光学系を有するいわゆるミラーレンズである。一方、図１（ｂ）に示される撮影レンズ５００は、焦点距離が可変な従来のズームレンズである。まず、図１（ｂ）を参照して、撮影レンズ５００に関して説明する。

図１（ｂ）の撮影レンズ５００は、第１レンズ群５０１、第２レンズ群５０２、第３レンズ群５０３、フォーカス駆動部５０４、絞り５０５、絞り駆動部５０６、レンズＣＰＵ５０７、およびレンズ側通信端子５０８を有する。

被写体からの光束は、第１レンズ群５０１、第２レンズ群５０２、および第３レンズ群５０３を透過して撮像素子１０１の撮像面に結像し、被写体像を形成する。第２レンズ群５０２は、光軸方向（ｚ軸方向）に進退して変倍を実行するバリエータとして機能する。第３レンズ群５０３は、光軸方向（ｚ軸方向）に進退して焦点調節を実行するフォーカスレンズとして機能する。

絞り５０５は、撮影レンズ５００に入射した光量を調節する複数の絞り羽根を有する。絞り駆動部５０６は、絞り５０５の絞り羽根によって形成される絞り開口の大きさを変化させるように絞り込み駆動を実行する。すなわち、絞り駆動部５０６が絞り５０５を駆動することによって光量が調節され所望の撮影Ｆ値が実現される。

レンズＣＰＵ５０７は、レンズ側通信端子５０８とカメラ側通信端子１１３とを介してカメラＣＰＵ１０４と信号を送受信する。また、レンズＣＰＵ５０７は、カメラＣＰＵ１０４からの指示信号に基づいてフォーカス駆動部５０４および絞り駆動部５０６を制御する。

撮影レンズ５００のズームレンジおよび開放Ｆ値は撮影意図に応じて設計されるが、本実施形態においては、ズーム状態やフォーカス状態に依らず開放Ｆ値が一定値であるように構成される。一方、射出瞳と撮像面との間の距離、いわゆる射出瞳距離は、フォーカス状態に応じて変化する。

次いで、図１（ａ）および図２を参照して、撮影レンズ６００に関して説明する。図１（ａ）に示すように、撮影レンズ６００は、第１レンズ群６０１、第３レンズ群５０３、フォーカス駆動部５０４、レンズＣＰＵ５０７、およびレンズ側通信端子５０８を有する。撮影レンズ６００は、反射屈折光学系による構造上の困難性から、バリエータである第２レンズ群５０２並びに絞り機構である絞り５０５および絞り駆動部５０６を有さない。

図２を参照して、撮影レンズ６００に採用される反射屈折光学系について説明する。撮影レンズ６００の第１レンズ群６０１は、レンズ６０１Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅおよび遮光部６０１Ｄを有する。図内左側の実線は被写体６０４を示し、被写体６０４から発する点線は被写体６０４上の１点から出射された光線を示している。

被写体６０４から出射された光はレンズ６０１Ａを通って集光し、レンズ６０１Ｂ（主鏡）によって反射される。レンズ６０１Ｂが反射した光は、レンズ６０１Ｃ（副鏡）によって反射および屈折され、レンズ６０１Ｅおよびフォーカスレンズ５０３を通過した後、撮像素子１０１の撮像面に結像する。レンズ６０１Ｂは、被写体側からの光路を反射させ逆行させる反射レンズである。レンズ６０１Ｃには、光路の反対面側（被写体側）に遮光部６０１Ｄが設けられている。

以上のように、反射屈折光学系を有する撮影レンズ６００においては、レンズ中で光路が折り返されるので、光軸方向におけるサイズを小型に維持しつつ長焦点距離化を図ることができる。

図３を参照して、本発明の実施形態に係る撮像装置１の撮像光学系について説明する。本発明を実現するに当たっては、光線の位置に関する位置情報および光線の角度に関する角度情報を含む光線空間情報（ライトフィールド情報）が用いられる。

本実施形態においては、角度情報を取得するために、撮像素子１０１の全面に亘ってマイクロレンズが配置されたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）１０が設けられている。マイクロレンズアレイ１０に含まれるマイクロレンズ２０の各々は、行列状に配列された複数の画素（画素ブロック）に対応している。

図３（ａ）は、マイクロレンズアレイ１０および撮像素子１０１をｚ軸方向（光軸方向）から見た正面図およびｘ軸方向（撮像素子１０１の長手方向）から見た側面図を示す。マイクロレンズアレイ１０の前側主点が撮像光学系の結像面の近傍となるように、撮像素子１０１上にマイクロレンズアレイ１０が配置されている。

撮像装置１の正面側から見ると、各マイクロレンズ２０は、撮像素子１０１の画素ブロックを覆うように配置されている。なお、図３（ａ）においては、図示の明瞭化のためにマイクロレンズを比較的大きく描いているが、実際のマイクロレンズのサイズは画素サイズの数倍程度である。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される正面図（左側）の拡大図であって、撮像素子１０１の画素（画素ブロック）とマイクロレンズ２０との対応関係を示す。図３（ｂ）における格子状の枠（矩形領域）は、撮像素子１０１の個々の画素（例えば、画素２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ）である。なお、各画素は、１つの光電変換部を有する。

また、図３（ｂ）における円は、マイクロレンズアレイ１０に含まれる個々のマイクロレンズ２０（例えば、マイクロレンズ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）である。図示の通り、１つのマイクロレンズ２０が、５行５列に配置された２５個の画素を含む画素ブロックに対応するように設けられている。したがって、マイクロレンズ２０のサイズは、ｘ軸方向とｙ軸方向とに対して画素サイズをそれぞれ５倍したサイズに相当する。

図３（ｃ）を参照して、マイクロレンズアレイ１０によってマイクロレンズアレイ１０下の画素が特定の射出瞳領域に対応付けられることを説明する。図３（ｃ）は、１つのマイクロレンズ２０およびこれに対応する複数の画素の一部を、ｚ軸方向（光軸方向）から見た正面図（上側）およびｙ軸方向から見た上面図（下側）を示す。

図３（ｃ）の上面図は、マイクロレンズ２０と撮像素子１０１との一部を図２（ｂ）に示すＣ−Ｃ線によって切断した図であって、切断されたマイクロレンズ２０の光軸を含んでいる。図３（ｃ）の上面図（下側）に示す画素２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａは、図３（ｂ）に示す画素２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａに対応する。図３（ｃ）の正面図（上側）は撮像光学系の射出瞳面（射出瞳領域６０５）を示している。

説明のために図３（ｃ）の上面図と正面図とで投影方向を変化させているが、実際には、図３（ｃ）の上面図における射出瞳面は、紙面垂直方向の平面（ｘｙ平面）上の面である。また、説明の簡単のために１次元的な投影処理および信号処理について以下に説明するが、以下の説明が２次元的な投影処理および信号処理に容易に拡張可能であることは当然に理解される。

図３（ｃ）に示すように、撮像素子１０１が有する各画素は、マイクロレンズ２０によって撮像光学系の射出瞳面（射出瞳領域６０５）上の特定領域と共益になるように設計されている。画素２１ａと射出瞳領域２１とが、画素２２ａと射出瞳領域２２とが、画素２３ａと射出瞳領域２３とが、画素２４ａと射出瞳領域２４とが、画素２５ａと射出瞳領域２５とが、それぞれ対応しており、互いに共益になっている。すなわち、ある画素（例えば、画素２１ａ）には、撮像光学系の射出瞳面上の対応する領域（例えば、射出瞳領域２１）を通過した光束のみが入射する。したがって、射出瞳面上における光束の通過領域と撮像素子１０１上の位置との関係に基づいて、光束（光線）の角度情報を取得することができる。

図４および図５を参照して、撮像素子１０１から出力される画素信号に基づいて所望のＦ値に相当する画像を取得する処理について説明する。以下に説明する処理は、カメラＣＰＵ１４が不図示のメモリに記憶されたプログラムを実行することによって構成される制御手段によって実行される。なお、制御手段は、前述した画像処理回路によって構成されてもよい。また、所望のＦ値は、ユーザが操作部１０５を操作することで入力されてよく、入力された所望のＦ値が表示手段（ファインダ内表示部１０７、外部表示部１１０）に表示されてよい。以上の構成によれば、Ｆ値が調整可能であることがユーザに明らかとなる。

図４は、本発明の実施形態における射出瞳領域と画素とＦ値との関係についての説明図である。円状の実線で示される撮像光学系の射出瞳領域６０５は、撮影レンズ５００，６００の開放Ｆ値（Ｆ２．０）における射出瞳領域であって、１個のマイクロレンズ２０に対応する射出瞳領域である。

図４には、Ｆ値がＦ２．０、Ｆ２．８、Ｆ４．０、Ｆ５．６、Ｆ８．０の各場合の射出瞳領域が示されている。図示の通り、撮影レンズ５００の絞り５０５を絞ると（すなわち、Ｆ値が増大すると）射出瞳領域の大きさ（直径）が減少する。図４から理解されるように、Ｆ８．０の場合の射出瞳領域は１個の画素２３の領域に相当し、Ｆ２．８の場合の射出瞳領域は９個の画素１７〜１９，２２〜２４，２７〜２９の領域に相当する。

したがって、絞り機構によって絞りを設定しなくても、制御手段が、所望のＦ値に対応した射出瞳領域に相当する画素からの画素信号を選択的に取得することによって、所望のＦ値に相当する画像を取得することができる。より具体的には、例えば、図５（ａ）に示すように、Ｆ８．０に対応する各画素ブロック内の１個の画素２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，…から取得した画素信号を用いて、制御手段が、所望のＦ値であるＦ８．０に相当する画像を生成できる。また、図５（ｂ）に示すように、Ｆ２．８に対応する各画素ブロック内の９個の画素１７ａ〜２９ａ，１７ｂ〜２９ｂ，１７ｃ〜２９ｃ，１７ｄ〜２９ｄ，…から取得した信号を用いて、制御手段が、所望のＦ値であるＦ２．８に相当する画像を生成できる。

以上のように、絞り機構によって絞りを設定しなくても、撮像素子１０１上の瞳分割を実行し、読み出した画素信号に対する画像処理を画素ブロック毎に実行することで、所望のＦ値に相当する画像を生成することができる。すなわち、以上の構成によれば、あるＦ値（例えば、開放Ｆ値）において取得した画像に基づいて、制御手段が、そのＦ値よりも大きな所望のＦ値に相当する画像を生成することができる。以上の構成は、絞り機構が存在しない光学系を有する撮像装置（例えば、上記した反射屈折光学系の撮影レンズ６００を有する撮像装置１）において特に有用であるが、絞り機構が存在する光学系を有する撮像装置に対しても適用できる。

なお、所望のＦ値（例えば、図４の例のＦ４．０およびＦ５．６）によっては、Ｆ値に対応する射出瞳領域とその射出瞳領域に相当する画素の領域とが顕著に相違する場合（例えば、射出瞳領域と画素の領域との面積比が所定の閾値範囲を超える場合）がある。以上の場合は、制御手段が、補間演算を実行して所望のＦ値に相当する画像を生成すると好適である。以上の補間演算は、例えば、射出瞳領域の面積とその射出瞳領域に相当する画素の領域の面積との比や、射出瞳領域の面積と撮像素子１０１の信号比等に基づいて実行することができる。

制御手段は、所望のＦ値に対応する射出瞳領域に相当する撮像素子１０１内の画素を選択的に読み出して上記の画素信号を取得し、所望のＦ値の画像を生成してもよい。また、制御手段は、撮像素子１０１内の全画素から読み出した全画素信号を記録部１０６に記録した後、所望のＦ値に対応する射出瞳領域に相当する画素からの画素信号を抽出して所望のＦ値の画像を生成してもよい。さらに、撮像装置１以外のＰＣ等の外部装置が、記録部１０６に記録された画素信号を用いて同様の処理を実行することで所望のＦ値の画像を生成してもよい。

なお、撮像装置１にて通常の撮影レンズ５００が用いられる場合には、絞り駆動部５０６が絞り５０５を駆動して制御手段が所望のＦ値の画像を取得すればよい。以上の場合、所望のＦ値に対応するように絞り５０５が絞られているので、制御手段は、各画素ブロックにおいて常に全射出瞳領域１１〜３５に対応する画素から画素信号を読み出せばよい。または、制御手段が、絞り５０５を開放状態で固定するように絞り駆動部５０６を制御した上で、上記したように所望のＦ値に相当する画素信号を取得してもよい。

ところで、前述したように、本実施形態の撮影レンズ６００が構成する反射屈折光学系には、光束の受光領域（レンズへの入射領域）に遮光部（副鏡）６０１Ｄが設けられている。そのため、図６に示すように、射出瞳面上には、遮光部６０１Ｄが光束の一部を遮ることで生じた受光不可領域ＵＲが存在する。受光不可領域ＵＲの大きさは、光路中における遮光部６０１Ｄの大きさに対応して定まる。図示の通り、受光不可領域ＵＲは光束の中心付近に位置するので、被写体像が撮像素子１０１の撮像面上に結像しない場合（光束が収斂しない場合）には、中心部分が抜けたリング状のボケ（リングボケ）が生じる。

図６の例では、受光不可領域ＵＲがＦ８．０に対応する射出瞳領域（画素２３の領域）に相当している。そのため、画素ブロックにおける中央の画素２３（図５（ａ）に示す画素２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，…）が受光不可領域ＵＲに含まれる。結果として、Ｆ８．０に対応する画素２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，…を読み出しても画素信号が取得できないので、Ｆ８．０の画像を取得することができない。そこで、本実施形態では、以下に図７を参照して説明する手法によって、受光不可領域ＵＲが存在する場合において所望のＦ値に相当する画像を取得する。

図７（ａ）は、受光不可領域ＵＲが存在する場合にＦ８．０の画像を取得するケースを示す。制御手段は、受光不可領域ＵＲである射出瞳領域２３に隣接する射出瞳領域２２に対応する画素２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，…からの画素信号を取得して、所望のＦ値であるＦ８．０相当の画像を生成する。射出瞳領域２２は、少なくとも一部が受光不可領域ＵＲではない射出瞳領域である。射出瞳領域２２に代えて、射出瞳領域２３に隣接する射出瞳領域１７，１８，１９，２４，２７，２８，２９のいずれか１つに対応する画素が画素信号の取得対象として制御手段に選択されてもよい。以上のように、制御手段が、画像を生成する際に画素信号を取得すべき画素の位置をシフトさせることによって、受光不可領域ＵＲを回避しつつ所望のＦ値と同等の撮影深度を有する画像を取得することができる。

以上のように、所望Ｆ値に対応する射出瞳領域とは異なる射出瞳領域に相当する画素を選択して画像生成を行うと、射出瞳領域の重心が光軸中心から偏位する。そのため、本来画素信号を取得すべき射出瞳領域２３に対応する画素２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，…に基づいて画像生成を実行する場合と比較して、生成された画像に視差が生じる。しかしながら、所望Ｆ値に対応する射出瞳領域に隣接する射出瞳領域を制御手段が選択することによって、生成された画像における視差量を低減させることができる。

図７（ｂ）および図７（ｃ）は、受光不可領域ＵＲが存在する場合にＦ２．８の画像を取得するケースを示す。所望Ｆ値がＦ２．８である場合、Ｆ２．８に対応する射出瞳領域１７〜１９，２２〜２４，２７〜２９のうち受光不可領域ＵＲは射出瞳領域２３のみである。したがって、図５（ｂ）に示すように、Ｆ２．８に対応する各画素ブロック内の９個の画素１７ａ〜２９ａ，１７ｂ〜２９ｂ，１７ｃ〜２９ｃ，１７ｄ〜２９ｄ，…から取得した信号に基づいて、制御手段が画像を取得してもよい。

しかしながら、図７（ｂ）のように生成された画像においては前述したリングボケが顕著に発生する。したがって、図７（ｃ）に示すように、制御手段が、画素信号を取得すべき画素の位置を隣接画素にシフトさせることによって、所望のＦ値であるＦ２．８の画像を生成すると好適である。図７（ｃ）のように生成された画像においては、中心部分が抜けたリングボケの発生が回避され、水平方向の端部が抜けた逆Ｃ字状のボケが生じる。

以上の構成によれば、遮光部６０１Ｄを要する反射屈折光学系を有する撮影レンズ６００を装着可能な撮像装置１において、遮光部６０１Ｄによって生じた受光不可領域ＵＲの影響を抑制しつつ所望のＦ値に相当する画像を取得することができる。より具体的には、遮光部６０１Ｄによって射出瞳面上に生じる受光不可領域ＵＲの位置および大きさに応じて、画素信号を取得すべき画素の位置をシフトさせることによって、受光不可領域ＵＲによって画素信号が取得できない画素の影響を抑制できる。

上記した本発明の実施形態においては、撮像装置１がレンズ交換式のデジタルカメラである。しかしながら、撮像装置１が、撮影レンズ（例えば、反射屈折光学系を有する撮影レンズ６００）と一体的に形成されていてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、上述の実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 撮像装置
１０ マイクロレンズアレイ
２０ マイクロレンズ
１００ カメラ本体
１０１ 撮像素子
５００ 撮影レンズ
６００ 撮影レンズ
６０１Ｄ 遮光部
６０５ 射出瞳領域
ＵＲ 受光不可領域

Claims (11)

1. 絞り機構が無く撮影Ｆ値が一定である反射屈折光学系を有する撮影レンズによって撮像可能な撮像装置であって、
   ２次元的に配置された複数の画素を各々が含む複数の画素ブロックと、複数の前記画素ブロックにそれぞれ対応する複数のマイクロレンズとを有する撮像素子と、
   所望のＦ値に相当する前記マイクロレンズの射出瞳領域に対応する前記画素ブロック内の前記画素から出力された画素信号を用いて、前記所望のＦ値に相当する画像を取得する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記反射屈折光学系は、入射する光束の一部を遮って前記射出瞳領域に受光不可領域を生じさせる遮光部を有し、
   前記制御手段は、前記所望のＦ値に相当する前記射出瞳領域とは異なる射出瞳領域に相当する前記画素から出力された前記画素信号を用いて、前記所望のＦ値に相当する前記画像を取得する、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記所望のＦ値に相当する前記射出瞳領域の重心を前記反射屈折光学系の光軸から偏位させる、ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記射出瞳領域の面積と当該射出瞳領域に対応する前記画素の領域の面積とに基づいて前記画素信号を補間して、前記所望のＦ値に相当する前記画像を取得する、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記射出瞳領域に対応する前記画素を選択的に読み出すことによって前記画像を取得する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記撮像素子内の全画素から読み出した全画素信号から、前記射出瞳領域に対応する前記画素が出力した前記画素信号を抽出することによって前記画像を取得する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記所望のＦ値を入力するのに用いられる操作部と、
   前記操作部が受け付けた前記所望のＦ値を表示する表示部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記反射屈折光学系を有する前記撮影レンズが着脱可能である、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記反射屈折光学系を有する前記撮影レンズと一体的に構成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 絞り機構が無く撮影Ｆ値が一定である反射屈折光学系を有する撮影レンズと、
    ２次元的に配置された複数の画素を各々が含む複数の画素ブロックと、複数の前記画素ブロックにそれぞれ対応する複数のマイクロレンズとを有する撮像素子を有する撮像装置と、を用いた撮像によって取得された画素信号を処理する画像処理方法であって、
    所望のＦ値に相当する前記マイクロレンズの射出瞳領域に対応する前記画素ブロック内の前記画素から出力された前記画素信号を用いて、前記所望のＦ値に相当する画像を取得する、ことを特徴とする画像処理方法。
11. 請求項１０に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
    

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