JP5254904B2 - 撮像装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及び方法に関し、撮影レンズと撮像素子との距離を光軸方向に変化させることにより、撮像素子に対する撮影レンズの焦点位置を所定の振幅で往復運動させて撮影レンズの焦点状態を検出する、所謂ウォブリング機能を有する撮像装置及び撮像方法に関するものである。

従来、自動焦点調節機能（ＡＦシステム）のための焦点調節状態の検出方式として、特許文献１に開示されているように、撮影して得た画像のコントラストに基づいて焦点状態を検出するコントラストＡＦにおける摂動法（ウォブリング法）が知られている。ここで、ウォブリング法を行って合焦制御するＡＦシステムは、概略以下のように動作する。

まずコントラストＡＦ（山登り方式）により一旦合焦させた後、合焦位置を振幅の中心とする狭い範囲でフォーカスレンズを往復駆動（ウォブリング）させながら定期的に撮影を行い、得られた撮像信号のコントラストに基づいて、合焦位置を判断する。そして合焦位置が変化した場合には、その変化が小さければ往復駆動の振幅中心を、変化した後の合焦位置に変更して往復運動を続け、大きければ山登り方式による合焦制御を行う。

コントラストＡＦでは、少なくとも２つのフォーカスレンズの位置で撮影された画像のコントラストを比較することで、合焦位置の方向を決定する。そのため、ウォブリング時には、一旦合焦した後、合焦状態を維持するために、フォーカスレンズを微小駆動して異なるレンズ位置で得られたコントラストを比較する。

特開２００６−１４６０６２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているウォブリング方法では、ウォブリング時にフォーカスレンズの合焦面と撮像素子の受光面が大きく離れてしまった場合、ボケが撮影者に見えてしまうという問題があった。

そのため、ウォブリング時にフォーカスレンズを変化させる量を、発生するボケの大きさが許容錯乱円より小さくなるように設定することで、撮影者に画像のボケが分からないように設定することが一般的に行われている。しかし、下記のような条件では、撮影者にウォブリング時のボケもしくはボケの変化が見えてしまう恐れがある。
（１）交換レンズカメラにおいて、高精度な微小駆動が行えない撮影レンズが装着された場合。
（２）撮像素子が微細化されて許容錯乱円が非常に小さくなった場合。
（３）動体である被写体に対して焦点検出している場合。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像素子に対する撮影レンズの焦点位置を所定の振幅で往復運動させる機能を有する撮像装置において、撮影者に往復運動中の画像のボケもしくはボケの変化がわかりにくくすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影レンズと撮像素子との距離を光軸方向に変化させることにより、撮像素子に対する撮影レンズの焦点位置を所定の振幅で往復運動させるウォブリングを行う駆動手段と、前記撮像素子から得られる画像の焦点状態を検出する検出手段と、前記検出手段による、前記駆動手段による前記往復運動中に前記撮像素子から得られる複数の画像の焦点状態の検出の結果、前記撮影レンズの合焦位置が前記往復運動の振幅の範囲内にある場合に、前記合焦位置と、前記往復運動中に各画像を撮影したときの前記撮影レンズの焦点位置との差に基づいて、前記撮影レンズが前記合焦位置にある場合に得られる画像の焦点状態に少なくとも近づくようにボケ修復を行い、前記撮影レンズの合焦位置が前記往復運動の振幅の範囲外にある場合に、前記振幅の内、前記合焦位置に最も近い前記撮影レンズの焦点位置と、前記往復運動中に各画像を撮影したときの前記撮影レンズの焦点位置との差に基づいて、前記撮影レンズが前記合焦位置に最も近い焦点位置にある場合に得られる画像の焦点状態に少なくとも近づくようにボケ修復を行うボケ修復手段とを有する。

本発明によれば、撮像素子に対する撮影レンズの焦点位置を所定の振幅で往復運動させる機能を有する撮像装置において、撮影者に往復運動中の画像のボケもしくはボケの変化がわかりにくくすることができる。

本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態におけるウォブリング時に行う、ウォブリングの振幅内に合焦位置がある場合のボケ修正量を説明するための図。 図２に示す状態においてボケ修復される様子を示す図。 本発明の第１の実施形態におけるウォブリング時に行う、ウォブリングの振幅外に合焦位置がある場合のボケ修正量を説明するための図。 図４に示す状態においてボケ修復される様子を示す図。 本発明の第１の実施形態におけるボケ修復処理を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態におけるボケ修復処理を伴う静止画撮影手順を示すフローチャート。 本発明の変形例における撮像装置の構成を示すブロック図。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図であり、撮像装置は、撮像素子を有したデジタルカメラ本体１３８と、カメラ本体１３８に着脱可能な撮影レンズ１３７とで構成されている。

まず撮影レンズ１３７の構成について説明する。１０１は撮影光学系（結像光学系）の内、最も被写体寄りに配置された第１レンズ群で、光軸方向に進退可能に保持される。１０２は絞りで、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行う。１０３は第２レンズ群である。そして絞り１０２及び第２レンズ群１０３は一体となって光軸方向に進退し、第１レンズ群１０１の進退動作との連動により、変倍動作（ズーム機能）を実現する。１０５は第３レンズ群で、光軸方向の進退により、焦点調節を行う。

１１１はズームアクチュエータで、不図示のカム筒を回動することで、第１レンズ群１０１乃至第２レンズ群１０３を光軸方向に進退駆動し、変倍動作を行う。１１２は絞りアクチュエータで、絞り１０２の開口径を制御して入射光量を調節する。１１４はフォーカスアクチュエータで、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。

１３６はカメラ通信回路で、撮影レンズ１３７に関する情報をカメラ本体１３８に渡したり、カメラ本体１３８に関する情報を受け取ったりする。なお、撮影レンズ１３７に関する情報とは、例えば、ズーム状態、絞り状態、フォーカス状態、レンズ枠情報等のことで、カメラ通信回路１３６は、カメラ本体１３８側に設けられたレンズ通信回路１３５に、これらの情報を渡す。

次にカメラ本体１３８について説明する。１０６は光学的ローパスフィルタで、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。１０７はＣＣＤやＣＭＯＳセンサに代表される光電変換素子を含むセンサと、その周辺回路で構成された撮像素子である。撮像素子１０７は、横方向ｍ画素、縦方向ｎ画素の受光画素上に、ベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタがオンチップで形成された、２次元単板カラーセンサが用いられる。

１３９はシャッターユニットで、開閉動作により静止画撮影時の露光時間制御を行うと共に、動画撮影時には開状態で保持される。１４０はシャッターユニット１３９を動かすためのシャッターアクチュエータである。

１１５は撮影時の被写体照明用の電子フラッシュで、キセノン管を用いた閃光照明装置が好適だが、連続発光するＬＥＤを備えた照明装置を用いても良い。１１６はＡＦ補助光投光装置で、所定の開口パターンを有するマスクの像を、投光レンズを介して被写界に投影し、暗い被写体あるいは低コントラスト被写体に対する焦点検出能力を向上させる。

１２１は、カメラの種々の制御を司るカメラ内ＣＰＵで、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を有する。そして、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラ本体１３８が有する各種回路を駆動し、ＡＦ、撮影、画像処理と記録等の一連の動作を実行する。

１２２は電子フラッシュ制御回路で、撮影動作に同期して電子フラッシュ１１５を点灯制御する。１２３は補助光駆動回路で、焦点検出動作に同期してＡＦ補助光投光装置１１６を点灯制御する。１２４は撮像素子駆動回路で、撮像素子１０７を駆動するとともに、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１２１に送信する。１２５は画像処理回路で、撮像素子１０７が取得した画像のγ変換、カラー補間、ＪＰＥＧ圧縮等の処理を行う。

１２６はフォーカス駆動回路で、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動制御し、第３レンズ群１０５（フォーカスレンズ）を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。１２８は絞り駆動回路で、絞りアクチュエータ１１２を駆動制御して絞り１０２の開口を制御する。１２９はズーム駆動回路で、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。１３５はレンズ通信回路で、撮影レンズ１３７内のカメラ通信回路１３６と通信を行う。１４５はシャッター駆動回路で、シャッターアクチュエータ１４０を駆動する。

１３１はＬＣＤ等の表示器で、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像等を表示する。１３２は操作スイッチ群で、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。１３３は着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。１４４はカメラ内メモリであり、ＣＰＵ１２１で行う演算に必要な各種データが保存されている。

上記構成を有する撮像装置では、自動焦点調節（ＡＦ）制御として、撮像素子１０７から得られる信号の高周波成分から合焦度合いを判断して、焦点調節制御を行う、コントラスト方式のＡＦ制御（コントラストＡＦ）を行う。なお、コントラストＡＦは公知の技術であるため、ここでは説明を省略する。

そして、本第１の実施形態では、動画撮影時に一旦合焦状態が得られると、摂動法（ウォブリング法）による合焦制御を開始する。通常、ウォブリングさせる場合のレンズの振幅は、ボケが分からない程度の量にする。一般的には、撮影光学系のＦナンバーをＦ、許容錯乱円の径をδとしたときに、Ｆδ以下の量に設定し、ボケが分からないようにする。しかし、図１に示すような撮影レンズ１３７が着脱可能な撮像装置を想定した場合、高精度な微小駆動が行えないような撮影レンズが装着された場合には、ウォブリングの振幅がＦδより大きくなってしまう恐れがある。また、撮像素子が微細化されて許容錯乱円δが非常に小さくなってしまった場合には、Ｆδが非常に小さくなり、ウォブリングの振幅をＦδ以下に抑えることが困難になってくる恐れがある。さらには、動体被写体に対して焦点検出している場合には、ウォブリングの振幅を大きめにしなければ被写体を捕捉しきれなくなる恐れがあり、ウォブリングの振幅をＦδより大きめに設定しなければならない可能性がある。このような場合、ウォブリング法による合焦制御を行うと、撮影者にウォブリングによる画像のボケもしくはボケの変化が見えてしまう恐れがある。

そこで、本第１の実施形態では、以下に説明する処理により、ウォブリング時の画像のボケもしくはボケの変化が撮影者にわかりにくいようにする。

図２は、撮影レンズ１３７と撮像素子１０７との距離を光軸方向に変化させることにより、撮像素子１０７に対する撮影レンズ１３７の焦点位置を所定の振幅で往復運動させるウォブリングをしている（往復運動中の）様子を示したものである。横軸が時間を示し、縦軸が撮像素子１０７に対する撮影レンズ１３７の予定結像面の位置、つまり、焦点位置を表している。

図２において、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４は画像を取得したときの焦点位置を表しており、Ｌ１１とＬ１２の平均値を中心として、往復運動するような動きとなっている。ＬＣは合焦位置を表しており、合焦位置ＬＣは、焦点位置の往復運動の略中心になっている。なお、画像の取得は、図２に示すような焦点位置の周期的な変化の内、焦点位置が振幅中心から最も離れる位置で行う。このような焦点位置が最も離れた位置で得られる画像から得られる複数のＡＦ評価値から、撮影レンズ１３７の焦点状態を検出することができる。

Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４は、焦点位置Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４での焦点ずれ量を示す。つまり、焦点位置Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４で得られた画像は、合焦位置ＬＣから焦点ずれ量Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４だけ焦点ずれして、ピントの合っていない、品位の低い画像である。そこで、本第１の実施形態では、このようにウォブリング中に得られる画像のボケを修復して出力する。

図３は、図２に示すようなウォブリングによってボケた画像が修復される様子を示す図である。図３（Ａ）は、図２の焦点位置Ｌ１１で得られた画像で、合焦位置ＬＣからＦ１１だけ焦点ずれが発生しているために被写体がボケた画像となる。そこで、焦点位置Ｌ１１で得られた画像に対しては焦点位置をＦ１１だけずらすようなボケ修正を行う。図３（Ｂ）は、図２の焦点位置Ｌ１２で得られた画像で、合焦位置ＬＣからＦ１２だけ焦点ずれが発生しているために被写体がボケた画像となる。そこで、焦点位置Ｌ１２で得られた画像に対しては焦点位置をＦ１２だけずらすようなボケ修正を行う。

図３（Ｃ）は、図２の焦点位置Ｌ１１及びＬ１２で得られた図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す画像に対して、ボケ修正を行った後の画像である。焦点位置Ｌ１１及びＬ１２で得られた図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す画像のどちらにおいても、ボケ修正後はピント位置が合焦位置ＬＣとなり、ピントの合った画像となる。なお、ボケ修正の方法については後述する。

図４は、ウォブリング中に被写体が移動するなどして、合焦位置ＬＣがウォブリングの振幅から外れた場合の焦点位置を示したものである。Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４は焦点位置を表しており、Ｌ２１とＬ２２の平均値を中心として、往復運動するような動きとなっている。ＬＣは合焦位置を表しており、上述したように、ウォブリングの振幅範囲外となっている。Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３、Ｆ２４は、焦点位置Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４での焦点ずれ量である。焦点位置Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４で得られた画像は、焦点ずれ量Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３、Ｆ２４だけ焦点ずれして、ピントの合っていない画像となる。

この場合、ボケ修正により、この焦点ずれ量Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３、Ｆ２４分だけピント位置をずらした画像を生成して、記録／表示するのが理想である。しかしながら、焦点位置Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４で得られた画像から算出されるＡＦ評価値では、合焦位置がある方向はわかるが、ずれ量まではわからない。そのため、合焦位置ＬＣの正確な位置はわからない。

そこで、本第１の実施形態では、焦点位置Ｌ２１とＬ２３の焦点位置をＬＤとしたとき、この焦点位置ＬＤからのずれ量に基づいて、焦点位置Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４での焦点ずれ量に基づいて、ボケ修正を行う。従って、焦点位置Ｌ２１及びＬ２３で得られた撮影画像に対しては、焦点位置をずらすようなボケ修正は行わない。焦点位置Ｌ２２及びＬ２４で得られた撮影画像に対しては、焦点位置をそれぞれＧ２２、Ｇ２４だけずらすようなボケ修正を行う。これにより、合焦位置ＬＣがウォブリングによる焦点位置往復運動の振幅範囲外にあったとしても、できる限り良好なボケ修正を行うことができる。

図５は、図４に示すようなウォブリングによってボケた画像が修正される様子を示す図である。図５（Ａ）は、図４の焦点位置Ｌ２１で得られた画像で、合焦位置ＬＣからＦ２１だけ焦点ずれが発生しているために被写体がボケた画像となる。しかしながら、焦点ずれ量Ｆ２１は小さい量であるため、被写体が少しだけボケた画像となる。図５（Ｂ）は、図４の焦点位置Ｌ２２で得られた画像で、合焦位置ＬＣからＦ２２も焦点ずれが発生している場合を示している。焦点ずれ量Ｆ２２は、焦点ずれ量Ｆ２１に比べて大きな量であるため、焦点位置Ｌ２１で得られた画像の被写体に比べて、図５（Ｂ）に示すように被写体がよりボケた画像となる。

図５（Ｃ）はボケ修復された後の画像を表している。本第１の実施形態では、上述したように、焦点位置Ｌ２１で得られた画像に対してはボケ修正は行わないため、図４の焦点位置Ｌ２２で得られた図５（Ｂ）に示す画像に対して、Ｇ２２に相当する分のボケ修正を行った後の画像である。ボケ修正後はピント位置が合焦位置ＬＣに近づくため、少しだけピントのずれた画像となる。

以上、図２乃至図５を参照して説明したように、ウォブリングによって生じたボケをできるだけボケ修正した画像を生成することで、ウォブリングによって生じるボケもしくはボケの変化を撮影者にわかりにくくすることができる。また、記録画像やプレビュー画像の画像品位を向上させることができる。

次に、図６を参照して、本第１の実施形態においてウォブリング中に行われるボケ修正処理手順について説明する。図６（Ａ）は、ボケ修復処理を示すフローチャート、図６（Ｂ）はボケ修復のためのボケ関数生成処置のフローチャートであり、ここで示す一連の動作はＣＰＵ１２１が行う。

Ｓ１１では、画像データ取り込み時に行われる変換処理の内容を示す変換情報を取得する。

Ｓ１２では、修復処理を行なう前に画像データに対して施す変換方法を決定する。ＣＰＵ１２１は、Ｓ１１で取得した変換情報、及び、必要に応じて、カメラ本体１３８の特性情報、撮影レンズ１３７の特性情報に基づいて、画像処理回路１２５から供給される画像情報を変換する際の変換方法を決定する。ここで決定される変換方法は、画像復元処理のアルゴリズムの前提条件である線形性を確保するために、露光値と画素値とが比例関係になるように画像情報を変換する方法である。

例えば、画像処理回路１２５でガンマ補正を実行する場合には、Ｓ１２ではガンマ補正による変換の逆変換を実行する。これにより変換前の画像を再生することができ、線形性を有する画像を取得することが可能となる。同様に、画像処理回路１２５で色補正を実行する場合には、Ｓ１２では色変換による変換の逆変換を実行する。これにより、線形性を有する画像を取得することが可能となる。以上のように、Ｓ１２では、画像処理回路１２５による変換処理の逆変換に相当する変換方法を決定する。

Ｓ１３では、撮影したボケ修正対象の画像データを取得する。そしてＳ１４では、Ｓ１２で決定した変換方法に従って、取得した画像データを変換する。Ｓ１４で変換処理が終わると、Ｓ１５に進み、ボケ関数の生成を行う。なお、ボケ関数の生成処理については、図６（Ｂ）を参照して後述する。Ｓ１６では、Ｓ１５で生成したボケ関数の逆変換を行うことで、Ｓ１４で変換処理した画像データに対してボケ修復処理を行う。ここでは、一般的にデコンボリューション処理と呼ばれる画像復元アルゴリズムによってボケ修復処理を行う。これにより、所定被写体のボケが修復されたボケ修復画像を得ることができる。なお、ボケ関数の逆変換処理を行うことによるボケ修復の方法は、特開２０００−２０６９１号公報等に開示されているため、ここでは説明を省略する。Ｓ１６におけるボケ修復処理が終わると、ボケ修復処理を終了する。

図６（Ｂ）は、ボケ関数生成サブルーチンのフローチャートである。

Ｓ２１において、ＣＰＵ１２１は、画像処理回路１２５における撮影時の変換処理の内容を示す変換情報、撮影時にカメラ内メモリ１４４に記録された、カメラ本体１３８の特性情報及び撮影レンズ１３７の特性情報を取得する。ここで、カメラ本体１３８の特性情報には、撮像素子１０７の撮像用画素の受光感度分布情報、光束のケラレ情報、カメラ本体１３８と撮影レンズ１３７との取り付け面から撮像素子１０７までの距離情報、製造誤差情報などが含まれる。また、撮影レンズ１３７の特性情報には、射出瞳の情報、枠情報、撮影時のＦナンバー情報、収差情報、製造誤差情報などが含まれる。

Ｓ２２では、ウォブリングに関する情報を取得する。ウォブリング情報には、ウォブリングの振幅、周期、合焦判定結果、合焦位置の方向などの情報が含まれる。これらの情報により、画像を取得したときの焦点位置を推測することが可能となり、ボケ修復する際に用いる焦点ずれ量の指標となる。ウォブリング時に得られた画像に対する焦点ずれ量の決め方は、図２及び図４を参照して説明しているため、ここでは説明を省略する。

Ｓ２３では、ボケ関数を定義する際に用いるパラメータ（ボケパラメータ）を取得する。ボケ関数は、撮影レンズ１３７と撮像素子１０７との間の光伝達特性によって決まる。そしてこの光伝達特性は、カメラ本体１３８の特性情報、撮影レンズ１３７の特性情報、ウォブリング情報、撮影した画像における被写体領域の位置、被写体距離などの要因によって変わる。そこで、これらの要因とボケ関数を定義する際に用いるパラメータとを関連付けたテーブルデータを、カメラ内メモリ１４４に記憶しておく。そして、ＣＰＵ１２１はＳ２３においてこれらの要因に基づいて、カメラ内メモリ１４４からボケ関数定義の際に用いるパラメータを取得する。

Ｓ２４では、Ｓ２３で取得したボケパラメータに基づいて、ボケ関数を定義する。ボケ関数は、撮影レンズ１３７から撮像素子１０７に到達するまでの間の光伝達関数特性と考えられる。ボケ関数の例としては、ボケ現象が正規分布法則に沿うものとして考えたガウシアン分布などがある。中心画素からの距離をr、正規分布法則の任意のパラメータをσ2とすると、ボケ関数h(r)は、下記の式（１）により与えられる。

Ｓ２４でボケ関数を定義すると、ボケ関数生成サブルーチンを終了し、図６（Ａ）のＳ１６においてボケ修復処理を行う。

上記の通り本第１の実施形態によれば、ウォブリング機能を有する撮像装置において、撮影者にウォブリング時のボケもしくはボケの変化をわかりにくくすることができる。

＜第２の実施形態＞
上述した第１の実施形態では、動画撮影時のウォブリング動作によりボケが生じてしまった画像に対して、ボケ修正を行う場合について説明した。本第２の実施形態では、静止画撮影時にウォブリング動作によりボケが生じてしまった画像に対してボケ修正を行う場合について説明する。なお、本第２の実施形態における撮像装置の構成は、第１の実施形態で図１を参照して説明したものと同様であるため、説明は省略する。

次に、図７を参照しながら、第２の実施形態における静止画撮影処理について説明する。

まずＳ３１において、操作スイッチ１３２の内、レリーズスイッチの操作（例えば半押し操作）により撮影準備が指示されたかどうかを判断する。撮影準備が指示されると、Ｓ３２に進んで焦点調節処理を行う。そして、合焦したかどうかを判断し、合焦していなければ（Ｓ３３でＮＯ）、Ｓ３２に戻って焦点調節処理を継続する。一方、合焦していれば（Ｓ３３でＹＥＳ）、Ｓ３４に進み、ウォブリングを開始する。Ｓ３５では、レリーズスイッチの操作（例えば全押し操作）により撮影が指示されたかどうかを判断し、指示されていなければＳ３６で撮影準備が解除されたかどうかを判断し、解除されていればＳ３１に戻り、解除されていなければＳ３５の判断を繰り返す。

撮影準備が指示されると（Ｓ３５でＹＥＳ）、カメラ本体１３８の特性情報及び撮影レンズ１３７の特性情報をフラッシュメモリ１３３とカメラ内メモリ１４４に記録する（Ｓ３７）。ここで、カメラ本体１３８の特性情報には、撮像素子１０７の撮像用画素の受光感度分布情報、光束のケラレ情報、カメラ本体１３８と撮影レンズ１３７との取り付け面から撮像素子１０７までの距離情報、製造誤差情報などが含まれる。撮像素子１０７の撮像用画素の受光感度分布情報は、オンチップマイクロレンズと光電変換部によって決まるため、これらの情報を記録しても良い。また、撮影レンズ１３７の特性情報には、射出瞳の情報、枠情報、撮影時のＦナンバー情報、収差情報、製造誤差情報などが含まれる。

そして静止画撮影を行って、得られた画像信号に対して公知の各種処理を行って画像データを取得し（Ｓ３８）、取得した画像データに対してボケ修復処理を行う（Ｓ３９）。なお、ここで行うボケ修復処理は、第１の実施形態において図２から図６を参照して説明した処理と同様の処理を行えばよいため、説明を省略する。そして、ボケ修復処理された画像データをフラッシュメモリ１３３に記録して（Ｓ４０）、処理を終了する。つまりフラッシュメモリ１３３には、ボケ修復済みの画像が保存されることになる。なお、上述したようにしてボケ修正処理した画像データを確認用画像として表示器１３１に表示してもよい。

上記の通り本第２の実施形態によれば、ウォブリングによってボケが生じてしまった撮影画像に対して、撮影レンズ特性情報、撮像装置特性情報、そしてウォブリング情報に基づいてボケ形状を推定し、その逆変換によるボケ修復処理を行う。そのためＳ４０で記録される撮影画像は、ウォブリングによるボケが修復された画像となる。これにより、撮影者にウォブリング時のボケもしくはボケの変化がわかりにくい撮像装置を実現することができる。

また、本第２の実施形態における撮像装置では上述したように、フラッシュメモリ１３３に、ボケ修復を行った撮影画像と、撮影画像に対応したカメラ本体１３８と撮影レンズ１３７の特性情報を記録する。これにより、撮像装置によるボケ修復が不十分だった場合でも、撮影後に、カメラ本体１３８の特性情報と撮影レンズ１３７の特性情報とに基づいて、撮影画像のボケ修正を再度行うことができる。

＜変形例＞
上述した第１及び第２の実施形態では、撮影レンズ１３７を駆動することによりウォブリングを行う場合について説明した。しかしながら、ウォブリングは、撮影レンズ１３７と撮像素子１０７との距離が光軸方向に往復運動していればよいため、撮影レンズ１３７ではなく、撮像素子１０７を光軸方向に前後駆動させることによって実現することができる。

図８は本発明の変形例における撮像装置の構成を示すブロック図である。図１に示す撮像装置の構成と比較して、撮像素子１０７を光軸方向に駆動するための位置変更部１５０及び位置変更部駆動回路１５１が備わっていることが異なる。これ以外は、図１に示す構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。図８に示す構成により、ウォブリング時には、位置変更部１５０が、撮影レンズ１３７に対して撮像素子１０７の位置を光軸方向に動かすことにより、撮影レンズ１３７をウォブリングのために駆動する必要が無くなる。

カメラ本体１３８に対して撮影レンズ１３７が交換可能な電子カメラの場合、撮影レンズ１３７として取り付けられるものは様々な種類のものが想定される。フォーカシングレンズの駆動精度が悪いレンズが取り付けられた場合には、ウォブリングできない可能性がある。このような場合に、撮像素子１０７を光軸方向に前後駆動させる位置変更部１５０が備わっていれば、取り付けられた撮影レンズのフォーカシング駆動精度の影響を受けずに、安定したウォブリングを実現することが可能となる。

なお、上記実施の形態では、撮影レンズが交換可能なカメラで説明したが、撮影レンズがカメラ本体に備わっている、所謂レンズ一体型のカメラに適用してもよい。レンズ一体型のカメラにおいても、上記実施の形態で説明したようにボケ修復した撮影画像を表示することで、同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims (5)

1. 撮影レンズと撮像素子との距離を光軸方向に変化させることにより、撮像素子に対する撮影レンズの焦点位置を所定の振幅で往復運動させる駆動手段と、
   前記撮像素子から得られる画像の焦点状態を検出する検出手段と、
   前記検出手段による、前記駆動手段による前記往復運動中に前記撮像素子から得られる複数の画像の焦点状態の検出の結果、前記撮影レンズの合焦位置が前記往復運動の振幅の範囲内にある場合に、前記合焦位置と、前記往復運動中に各画像を撮影したときの前記撮影レンズの焦点位置との差に基づいて、前記撮影レンズが前記合焦位置にある場合に得られる画像の焦点状態に少なくとも近づくようにボケ修復を行い、前記撮影レンズの合焦位置が前記往復運動の振幅の範囲外にある場合に、前記振幅の内、前記合焦位置に最も近い前記撮影レンズの焦点位置と、前記往復運動中に各画像を撮影したときの前記撮影レンズの焦点位置との差に基づいて、前記撮影レンズが前記合焦位置に最も近い焦点位置にある場合に得られる画像の焦点状態に少なくとも近づくようにボケ修復を行うボケ修復手段と
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記ボケ修復手段は、前記撮影レンズと前記撮像素子の間の光伝達関数特性に基づいたデコンボリューション処理によりボケ修復を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記駆動手段は、前記撮影レンズを前記撮像素子に対して光軸方向に動かすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記駆動手段は、前記撮像素子を前記撮影レンズに対して光軸方向に動かすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
5. 撮影レンズと撮像素子との距離を光軸方向に変化させることにより、撮像素子に対する撮影レンズの焦点位置を所定の振幅で往復運動させる往復運動中に、前記撮像素子により複数の画像を撮像する撮像工程と、
   検出手段により、前記撮像工程で前記撮像素子から得られる前記複数の画像の焦点状態を検出する検出工程と、
   ボケ修復手段により、前記検出工程での前記複数の画像の焦点状態の検出の結果、前記撮影レンズの合焦位置が前記往復運動の振幅の範囲内にある場合に、前記合焦位置と、前記往復運動中に各画像を撮影したときの前記撮影レンズの焦点位置との差に基づいて、前記撮影レンズが前記合焦位置にある場合に得られる画像の焦点状態に少なくとも近づくようにボケ修復を行い、前記撮影レンズの合焦位置が前記往復運動の振幅の範囲外にある場合に、前記振幅の内、前記合焦位置に最も近い前記撮影レンズの焦点位置と、前記往復運動中に各画像を撮影したときの前記撮影レンズの焦点位置との差に基づいて、前記撮影レンズが前記合焦位置に最も近い位置にある場合に得られる画像の焦点状態に少なくとも近づくようにボケ修復を行うボケ修復工程と
   を有することを特徴とする撮像方法。

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