ディジタルカメラ
【課題】カットオフ周波数を変化させる光学ローパスフィルタを用いたとしても、画像出力の画素数ごとにモアレを精度よく防止することはできなかった。
【解決手段】カットオフ周波数を可変設定することができる光学ローパスフィルタ４と、光学ローパスフィルタ４から射出された被写体光を画像信号に変換する撮像素子６と、撮像素子６から出力された画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１と、Ａ／Ｄ変換部１１の後段側に接続されており、複数のフィルタ特性を有するディジタルフィルタ１２４とを備える。撮像素子６から読み出し出力される出力画素数に応じて、光学ローパスフィルタ４のカットオフ周波数を変更するとともにディジタルフィルタ１２４のフィルタ特性も変更する。
【解決手段】カットオフ周波数を可変設定することができる光学ローパスフィルタ４と、光学ローパスフィルタ４から射出された被写体光を画像信号に変換する撮像素子６と、撮像素子６から出力された画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１と、Ａ／Ｄ変換部１１の後段側に接続されており、複数のフィルタ特性を有するディジタルフィルタ１２４とを備える。撮像素子６から読み出し出力される出力画素数に応じて、光学ローパスフィルタ４のカットオフ周波数を変更するとともにディジタルフィルタ１２４のフィルタ特性も変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変光学ローパスフィルタを用いたディジタルカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像素子の入射光側に光学ローパスフィルタを挿入することにより、撮像素子から出力される画像のモアレを解消することが行われている。一般に、光学ローパスフィルタの光学的特性は、撮像素子の画素ピッチあるいは出力画素数などに基づいて適宜選択される。例えば、光学ローパスフィルタとして複屈折板を用いる場合には、常光線と異常光線の分離幅を最小画素ピッチ幅にすることにより、ナイキスト空間周波数に近いカットオフ周波数を実現し、折り返しノイズによるモアレの発生を防止している。
【０００３】
ところで、ディジタルカメラでは、使用する画素のピッチを電子的またはソフト的に数段階で選択できるものがある。例えば、撮像素子の有効画素数が２０４８×１５３６であった場合に、垂直、水平、１／２画素を間引くことによって画素数を１０２４×７６８（ＸＧＡサイズ）や、垂直、水平、１／３画素を間引くことにより画素数を６４０×４８０（ＶＧＡサイズ）にすることができる。さらに、ビューファインダのようにライブビュー用には高画素化に伴いこの間引き率が大きくなる傾向にある。このように撮像素子の画素を間引くとそれに応じて画素配列の空間周波数も変化することになり、光学ローパスフィルタでカットオフすべき空間周波数成分も大きく変化する。
そこで、撮像素子の画素間引き読み出しに応じて光学ローパスフィルタのカットオフ周波数、即ち複屈折の常光線と異常光線の分離幅を所望の値に変えることができる技術が知られている。
【０００４】
例えば、光学ローパスフィルタのカットオフ周波数を変化させるに際して、複数の常光線と異常光線の分離幅が異なる光学ローパスフィルタを予め用意しておき光学ローパスフィルタ自体を切り替えて使用する技術（特許文献１）、あるいは、光学ローパスフィルタを光弾性部材で構成し、この光弾性部材に付加する応力を変更することにより常光線と異常光線の分離幅を変更し、カットオフ周波数を変更する技術（特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２３４２４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数ある光学フィルタを機械的に交換するという技術は応答性が遅く、ディジタルカメラの種々の対応には応答しきれない。他方、光弾性部材に与える応力により分離幅を変化させるとしても精度よくカットオフ周波数を設定することは困難であり、単に光弾性部材の応力を制御するだけでは、各種の出力画素数に応じて折り返しノイズによるモアレの発生を精度よく防止することができないいう問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るディジタルカメラは、出射光の分離幅を可変設定することができる光学ローパスフィルタと、前記光学ローパスフィルタから射出された被写体光を画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子から出力された画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の後段側に接続されており複数のフィルタ特性を有するディジタルローパスフィルタと、前記撮像素子から出力される画像の出力画素数に応じて前記光学ローパスフィルタの分離幅および前記ディジタルローパスフィルタの特性を設定するフィルタ制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像素子からの出力画素数に合わせて、光学ローパスフィルタのカットオフ周波数を変更し、このカットオフ周波数の不足分をディジタルローパスフィルタの特性で補償するようにしたため、出力画像の折り返しノイズによるモアレの発生を精度よく防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用したディジタルカメラの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＡＳＩＣ１２の内部構成の具体例を示したブロック図である。
【図３】図１に示したＣＣＤ６の全画素出力時の前面に設けたベイヤー配列カラーフィルタと、光学ローパスフィルタの常光線と異常光線の分離幅との関連を示す説明図である。
【図４】（ａ）図１に示したＣＣＤ６の垂直、水平、１／２画素を間引いた場合の前面に設けたベイヤー配列有効カラーフィルタと、光学フィルタの分離幅との関連を示す説明図である。（ｂ）図４（ａ）の１／２画素を間引いた場合のディジタルローパスフィルタの例を示す図である。
【図５】（ａ）図１に示したＣＣＤ６の垂直、水平、１／３画素を間引いた場合の前面に設けたベイヤー配列有効カラーフィルタと、光学フィルタの分離幅との関連を示す説明図である。（ｂ）図５（ａ）の１／３画素を間引いた場合のディジタルローパスフィルタの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明ディジタルカメラの全体構成を示すブロック図である。図１に示したディジタルカメラにおいて、撮像レンズ２により結像される被写体像は、光学ローパスフィルタ（以下、ＯＬＰＦという）４を介して撮像素子（以下、ＣＣＤという）６上に結像される。前記撮像レンズ２は、フォーカスドライバ５４によりフォーカス制御される。前記ＯＬＰＦ４はＯＬＰＦコントローラ７０により付加される応力Ｆｎの大きさが制御され、常光線と異常光線の分離幅が変更される。結果として、ＯＬＰＦ４のカットオフされる空間周波数が制御される。
前記ＣＣＤ６はＣＣＤドライバ５２により読み出される画素が適宜選択される。これらのドライバ５２および５４、コントローラ７０はメインＣＰＵ２０によりコントロールされる。
前記ＣＣＤ６から読み出し出力されたアナログ画像信号は、プリプロセス回路７と、Ａ／ＤコンバータおよびディジタルフロントエンドからなるＡ／Ｄ変換部１１によりディジタル画像信号に変換される。このディジタル画像信号は、カスタムＩＣである画像処理回路（以下、ＡＳＩＣという）１２に入力され、所定の画像処理を受ける。
【００１１】
図２は、図１に示したＡＳＩＣ１２の内部構成の具体例を示したブロック図である。図２において、Ａ／Ｄ変換部１１から出力されたディジタル画像信号は、ホワイトバランス回路１２１、色補間回路１２２、ガンマ補正回路１２３、ディジタルローパスフィルタ１２４、エッジイフェクトフィルタ１２５を経て、出力処理回路１２６に入力される。
【００１２】
このＡＳＩＣ１２は、図１に示すようにメインＣＰＵ２０およびメモリ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃに接続されており、出力画像（記録画像のほか、カメラの外部に出力するテレビ信号・ディスプレイ用信号・印刷用信号など各種の画像を含む）の画像再生を行うために各種の処理を行う。さらにＡＳＩＣ１２には、所謂ライブビュー（スルー画）表示・再生画表示・メニュー表示等に用いる液晶カラーモニタ２２、プリンタ・コンピュータなどの外部機器に対して画像信号を送出するための外部インタフェース回路２６が接続されており、操作部材８０からの指示あるいは外部機器からの指示に基づいて、所定の信号フォーマットによる画像信号を送信する。
前記液晶カラーモニタ２２は、本ディジタルカメラの背面に設けられている小型の液晶表示器であり、ＣＣＤ６で撮像される画素数に対して表示画素数が少ない。ここでは、液晶カラーモニタ２２の画素数をＣＣＤ６の画素数の１／３と仮定すると、ＣＣＤ６で撮像された被写体像を液晶ＣＤカラーモニタ２２に再生表示する場合は、ＣＣＤ６による画像読み出しデータが液晶カラーモニタ２２の表示解像度に合わせて１／３の割合で間引きされ、表示用の画像データに処理される。
したがって、これら種々の画像出力フォーマットに応じて、画像出力の折り返しノイズによるモアレの発生を防止する必要性が生じてくる。
【００１３】
前記操作部材８０は、不図示のレリーズボタンに連動する半押しスイッチ（撮像準備スイッチ）および全押しスイッチ（撮像記録開始スイッチ）と、カメラモードと再生モードとを切換えるモード切換えスイッチと、フォーカスエリア選択スイッチおよびメニュースイッチ（いずれも図示せず）等からなり、前記メインＣＰＵ２０に指示を与える。
【００１４】
前記ＯＬＰＦ４として、本実施の形態では、ゼラチンやエポキシ樹脂など光弾性係数の大きな光弾性物質を用いる。すなわち、可変複屈折板として機能するＯＬＰＦ４を構成するために、光学的に等方な光弾性物質で形成されており、且つ光軸に対して入射面の法線が所定角度を成すように配設された光弾性部材を用いる。このＯＬＰＦ４に対して、応力付加アクチュエータ（図示せず）を内蔵するＯＬＰＦコントローラ７０から所定の可変応力Ｆｎ（ｎ＝正の整数）を上記法線と直交する方向に与えることにより、複屈折板の常光線と異常光線の分離幅（後に、図３を参照して詳述する）を変化させる。このＯＬＰＦ４については、本出願人による公開特許公報（特開２００３−１６７２１９号公報）により既に公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００１５】
図３は、図１に示したディジタルカメラを構成するＯＬＰＦ４の動作原理を示す説明図であり、ＯＰＬＦ４の動作原理をカラー画像に適用したときの具体例を示している。すなわち図３は、図１に示したＣＣＤ６の撮像面に設けたベイヤー配列カラーフィルタ６１と、ＯＬＰＦ４の分離幅との関連を示す説明図である。まず、ＯＬＰＦ４から射出される常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との分離幅ｄ１が、ＣＣＤ６の画素ピッチλと等しくなる標準的なケース１について説明する。ケース１において、カメラの出力画素数をＡとする。この出力画素数Ａとは、ＣＣＤ６の最大画素数（例えば、４０９６×３０７２画素＝１２メガピクセル）に相当する。
【００１６】
ケース１では、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２の分離幅ｄ１（説明を簡単にするために左右方向で説明するが、実際には左右および上下方向の両方向である）を実現するために、応力Ｆ１をＯＬＰＦ４に与える。この分離幅ｄ１により、２×２の画素単位が最小単位（ＣＣＤ６で出力されるカラー最高画素数）となり、ナイキスト空間周波数をカットオフ周波数とする理想的な光学ローパスフィルタが形成されるので、折り返しノイズによるモアレの発生が防止できる。
【００１７】
したがって、ＡＳＩＣ１２内で処理されるディジタルローパスフィルタ１２４におけるローパス処理は不要となる。ただし、バラつき等により、ローパス処理を必要としても弱いローパス処理が必要となるだけである。すなわち、応力Ｆ１の際に、ＣＣＤ６の画素ピッチλより分離幅ｄ１がわずかに狭く折り返しノイズによるモアレが発生する場合は、ディジタルローパスフィルタ１２４において弱いローパスフィルタ効果を与えることで、出力画像のモアレの発生を精度よく防止することができる。
【００１８】
次に、図４（ａ）は出力画素数を垂直、水平、１／２画素を間引くことによって、出力画素数Ｂ（例えば、２０４８×１５３６画素＝３メガピクセル）に下げたケース２を示す。このケース２においては、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２の分離幅ｄ２を実現するために、応力Ｆ２をＯＬＰＦ４に与える。ＯＬＰＦ４の理想的な分離幅ｄ２即ち、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との間隔は、画素ピッチ（λ）の３倍（３λ）であり、これにより４×４の画素が最小単位となり、ナイキスト空間周波数をカットオフ周波数とする理想的なローパスフィルタが形成されるのであるが、実際には、このような理想的なローパスフィルタは実現することができず、ＯＬＰＦ４の異常光線Ｌ２はＬ３となり、分離幅はｄ２より狭くｄ３となる。そこで、分離幅の不足分α（α＝ｄ２−ｄ３）により発生する折り返しノイズによるモアレを軽減するために、ディジタルローパスフィルタ１２４においてローパスフィルタ効果を与え、出力画像のモアレの発生を精度よく防止することができる。
【００１９】
図４（ｂ）は前記ディジタルローパスフィルタの一例で、３×３の重み付け移動平均フィルタの例を示す。これにより出力画像の弱いローパス効果が得られる。
【００２０】
このようにケース２では、理想的な分離幅ｄ２よりαだけ少ない分離幅ｄ３をＯＬＰＦ４によって実現しているが、その結果として折り返し成分に起因したモアレが発生してしまうので、前記ディジタルローパスフィルタ１２４においてローパスフィルタ処理を行う。
【００２１】
図５（ａ）は、さらに出力画素数を垂直、水平、１／３画素を間引くことによって、出力画素数Ｃ（例えば、１３６５×１０２４画素＝１．４メガピクセル）に下げたケース３を示す（Ａ＞Ｂ＞Ｃとなる）。このケース３においては、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２の分離幅ｄ４を実現するために、応力Ｆ３をＯＬＰＦ４に与える。ＯＬＰＦ４の理想的な分離幅ｄ４（５λ）は、破線で示す異常光線Ｌ２が得られたときに６×６の画素が最小単位となり、ナイキスト空間周波数をカットオフ周波数とする理想的なローパスフィルタが形成されるのであるが、実際には、ＯＬＰＦ４の異常光線Ｌ２はＬ４となり、分離幅はｄ４より狭くｄ５となる。すなわち、破線で示す理想的な異常光線Ｌ２に比べて、かなり内側に実際の異常光線Ｌ４が生じている。理想的な異常光線Ｌ２と、実際の異常光線Ｌ４との距離差はβ（β＝ｄ４−ｄ５）である。
【００２２】
このようにケース３では、理想的な分離幅ｄ４よりβだけ少ない分離幅ｄ４をＯＬＰＦ４によって実現しているが、その結果として折り返しノイズによるモアレが大きく発生してしまうので、前記ディジタルローパスフィルタ１２４において強いローパスフィルタ処理を行う。
【００２３】
図５（ｂ）はディジタルローパスフィルタの一例で、５×５のガウシアンタイプの移動平均フィルタの例を示す。これにより強いローパス効果が得られる。
【００２４】
以上述べた通り、ケース１ないしケース３の出力画素数に対応するために、本実施の形態では、出力画素数Ａ、Ｂ、Ｃに対応した所定の応力設定Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３およびディジタルローパスフィルタ処理を行う。実際には、出力画素数が決められた段階で、ＯＰＬＦ４に応力を付加するアクチュエータ（図示せず）を作動させるとともに、複数あるローパスフィルタ係数配列のいずれか一つを選択すればよい。
【００２５】
再び図１に戻り、ディジタルカメラの動作について説明する。
先ず、操作部材８０のモード切換えスイッチがカメラモード（ディジタルカメラで撮像画像を記録する動作モード）に設定されると、液晶カラーモニタ２２でのライブビューモードに設定され、メインＣＰＵ２０は垂直、水平１／３間引き読み出しをＣＣＤドライバ５２に、ＯＬＰＦ４にはＦ３の応力が付加されるようにＯＬＰＦコントローラ７０にそれぞれ指示すると同時に図２のＬＰＦ１２４に図５（ｂ）に示したディジタルフィルタ処理を設定する。ＣＣＤ６は、このＯＬＰＦ４を介してローパス処理された撮像画像を垂直、水平１／３間引き読み出しを行い、この読みだされた画像信号はプリプロセス回路７に入力される。
【００２６】
プリプロセス回路７はアナログ画像信号に対して信号増幅，雑音除去，黒レベル調整などのアナログ信号処理を行う。このアナログ処理後のアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部でディジタル変換された後、ＡＳＩＣ１２に導かれ、ホワイトバランス調整、色補間処理、ガンマ補正、ディジタルローパス処理（特に、この画像間引き率ではＯＬＰＦ４の常光線と異常光線の分離幅の不足によるモアレが発生するため、図５（ｂ）に示した強いディジタルローパスフィルタでローパス効果を強める）、およびエッジイフェクト処理などの画像前処理が行われ、液晶カラーモニタ２２へと出力される。
【００２７】
そこで、ＯＬＰＦ４のカットオフする空間周波数は、ＣＣＤ６の読み出し間引き率に応じて制御されることとなるが、この制御不足による折り返しノイズによるモアレが前記ディジタルローパスフィルタにより軽減され、前記液晶カラーモニタ２２の画素数に応じたモアレが防止される。
【００２８】
撮影者は、このモニタ２２で被写体を確認後、記録したい場面で、レリーズボタンを半押しすると、半押し操作信号がメインＣＰＵ２０入力され記録準備状態となる。この時点で、メインＣＰＵ２０はオートフォーカスを開始するため、ＯＬＰＦコントローラ７０にＯＬＰＦ４に与える応力を零とするように指示するとともにＣＣＤドライバ５に、ＣＣＤ６に対して全画素読み出しのための動作タイミングを制御するよう指示する。メインＣＰＵ２０はここで、オートフォーカス検出処理によって検出される撮影レンズ２のフォーカス状態に基づいて、フォーカスドライバ５４に駆動信号を出力する。フォーカスドライバ５４は撮影レンズ２内のフォーカスレンズ（図示せず）を駆動してピント調節を行う。また、メインＣＰＵ２０は、不図示の測光装置によって検出される被写体輝度に基づいて所定の露出演算を行う。
【００２９】
半押しスイッチの操作信号に続いて全押しスイッチからの操作信号がメインＣＰＵ２０に入力されると、メインＣＰＵ２０は、ＯＬＰＦコントローラ７０にＯＬＰＦ４に与える応力をＦ１とするように指示するとともに、図２のＬＰＦ１２４による図５（ｂ）のディジタルフィルタ処理を解除即ち、無効とする。このＯＬＰＦ４を介してローパス処理された被写体像がＣＣＤ６上に結像される。ＣＣＤ６に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５２によって全画素が読み出され、プリプロセス回路７に入力される。プリプロセス回路７はアナログ画像信号に対して信号増幅，雑音除去，黒レベル調整などのアナログ信号処理を行う。
【００３０】
このアナログ処理後のアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１１によりディジタル信号に変換される。ディジタル変換された信号はＡＳＩＣ１２に導かれ、ホワイトバランス調整、色補間処理、ガンマ補正、ディジタルローパス処理（一般的に不要であるが、バラつき等によりローパス効果が不足している場合必要となる）、エッジイフェクト処理などの画像前処理が行われ、画像前処理後の画像データは、バッファ用メモリであるメモリ５０Ａに格納される。
【００３１】
メモリ５０Ａに格納された画像前処理後の画像データは、ＡＳＩＣ１２により表示用の画像データに処理され、液晶カラーモニタ２２に撮影結果として再生表示される。画像データ処理には、バッファ用メモリ５０Ａが作業用メモリとして用いられる。
【００３２】
上述した画像前処理が行なわれた画像データに対してはさらに、ＡＳＩＣ１２がＪＰＥＧ圧縮のためのフォーマット処理（画像後処理）を行う。ＡＳＩＣ１２は、画像後処理後の画像データをＪＰＥＧ方式で所定の比率にデータ圧縮する。ＪＰＥＧ方式にデータ圧縮を受けた画像データは、メインＣＰＵ２０により所定のファイル名が付与されてフラッシュメモリなどの着脱可能な不揮発性記録媒体であるカードメモリ５０Ｂに記録される。
【００３３】
フラッシュメモリ５０Ｃには、メインＣＰＵ２０が上述した処理を行うためのプログラムが格納されている。メインＣＰＵ２０は、フラッシュメモリ５０Ｃからプログラムを読み出し、バッファ用メモリ５０Ａを作業用メモリとしてプログラムを実行する。
【００３４】
さらに、ＡＦ動作について補足説明する。メインＣＰＵ２０は、ＣＣＤ６で撮像されてメモリ５０Ａに格納されている画像データのうち、設定されているフォーカスエリアに対応するデータからコントラストを検出する。そして、検出したコントラストに基づいて撮影レンズ２による焦点位置の調節状態を検出する。一般に、ＣＣＤ６上の画素位置と画素の出力値との関係は被写体像に応じた曲線を示し、曲線の変化が大きいほど被写体像のコントラストが高い。また、ＯＬＰＦ４のローパス効果はないほうがコントラストの検知には都合がよいのでＯＬＰＦ４に付加する応力を解除したほうが望ましい。ここで、メインＣＰＵ２０は、被写体像のコントラストが最高となるように、いわゆる山登り法により焦点位置の調節状態を検出し、フォーカスドライバ５４を駆動して撮影レンズ２の焦点位置を調整して合焦させる。
【００３５】
再生モード（記録された画像を再生する動作モード）は、次のように行われる。操作部材８０のモード切換えスイッチが再生モード側に操作されると、メインＣＰＵ２０は、再生モード用のプログラムを起動する。カードメモリ５０Ｂに画像データが記録されている場合、記録されている画像データのうち一番最後に記録された画像データがメインＣＰＵ２０に読み出される。読み出された画像データはバッファメモリ５０Ａに送られた後、圧縮されているデータはＡＳＩＣ１２により伸長処理が施される。伸長処理後のデータはＡＳＩＣ１２より表示用の画像データに処理され、液晶カラーモニタ２２に再生画像として表示される。圧縮されていないデータは、そのままＡＳＩＣ１２により表示用の画像データに処理され、液晶カラーモニタ２２に再生画像として表示される。
−実施の形態による効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
【００３６】
（１）撮像素子の間引き読み出しにより、画像の出力画素数が少なくなるにしたがって、ＯＬＰＦ４の常光線と異常光線の分離幅を広げていくと同時に、ディジタルローパスフィルタ１２４のローパスフィルタ特性を強めていくので、ＯＬＰＦ４の分離幅に不足が生じても精度よくモアレの発生を防止することができる。
【００３７】
（２）ディジタルローパスフィルタ１２４は、複数あるフィルタ係数配列（図４（ｂ），図５（ｂ））のいずれか一つに基づいてフィルタ処理を行う複数のローパスフィルタを含んでおり、メインＣＰＵ２０により特定のフィルタ係数配列を選択することができるので、ＯＬＰＦ４の分離幅設定と共に、出力画像数に対応したモアレ処理を実行することができる。
【００３８】
（３）外部機器に画像信号を出力する外部インタフェース回路２６を備えており、メインＣＰＵ２０は、その外部機器に出力する画像の出力画素数に応じて、ＯＬＰＦ４の分離幅、および、ディジタルフィルタ１２４のローパス処理特性を選択するので、種々の出力画素数に対応したモアレ処理を確実に実行することができる。
【００３９】
−変形例−
（１）撮像素子としてＣＣＤイメージセンサを用いたが、Ｘ−Ｙアドレス指定型の撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）を用いることも可能である。
（２）分離幅可変型のＯＬＰＦとして、付加する応力を可変設定する場合について説明してきたが、ＯＬＰＦに印加する電気信号により分離幅を変えるタイプなど、どのようなＯＬＰＦでも使用することができる。
（３）本実施の形態におけるＯＬＰＦは、その厚さが一定であるという前提に基づいて説明してきたが、出力画素数に応じて、厚さ自体を変更する構成を採ることも可能である。
（４）本発明は、コンパクトディジタルカメラ，一眼レフディジタルカメラのみならず、監視カメラ，携帯電話用カメラなどにも適用可能である。
【００４０】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
２ 撮像レンズ
４ 光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）
６ 撮像素子（ＣＣＤ）
７ プリプロセス回路
１１ Ａ／Ｄ変換部
１２ 画像処理回路（ＡＳＩＣ）
２０ メインＣＰＵ
２２ 液晶カラーモニタ
２６ 外部インタフェース回路
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ メモリ
５２ ＣＣＤドライバ
５４ フォーカスドライバ
７０ ＯＬＰＦコントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変光学ローパスフィルタを用いたディジタルカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像素子の入射光側に光学ローパスフィルタを挿入することにより、撮像素子から出力される画像のモアレを解消することが行われている。一般に、光学ローパスフィルタの光学的特性は、撮像素子の画素ピッチあるいは出力画素数などに基づいて適宜選択される。例えば、光学ローパスフィルタとして複屈折板を用いる場合には、常光線と異常光線の分離幅を最小画素ピッチ幅にすることにより、ナイキスト空間周波数に近いカットオフ周波数を実現し、折り返しノイズによるモアレの発生を防止している。
【０００３】
ところで、ディジタルカメラでは、使用する画素のピッチを電子的またはソフト的に数段階で選択できるものがある。例えば、撮像素子の有効画素数が２０４８×１５３６であった場合に、垂直、水平、１／２画素を間引くことによって画素数を１０２４×７６８（ＸＧＡサイズ）や、垂直、水平、１／３画素を間引くことにより画素数を６４０×４８０（ＶＧＡサイズ）にすることができる。さらに、ビューファインダのようにライブビュー用には高画素化に伴いこの間引き率が大きくなる傾向にある。このように撮像素子の画素を間引くとそれに応じて画素配列の空間周波数も変化することになり、光学ローパスフィルタでカットオフすべき空間周波数成分も大きく変化する。
そこで、撮像素子の画素間引き読み出しに応じて光学ローパスフィルタのカットオフ周波数、即ち複屈折の常光線と異常光線の分離幅を所望の値に変えることができる技術が知られている。
【０００４】
例えば、光学ローパスフィルタのカットオフ周波数を変化させるに際して、複数の常光線と異常光線の分離幅が異なる光学ローパスフィルタを予め用意しておき光学ローパスフィルタ自体を切り替えて使用する技術（特許文献１）、あるいは、光学ローパスフィルタを光弾性部材で構成し、この光弾性部材に付加する応力を変更することにより常光線と異常光線の分離幅を変更し、カットオフ周波数を変更する技術（特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２３４２４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数ある光学フィルタを機械的に交換するという技術は応答性が遅く、ディジタルカメラの種々の対応には応答しきれない。他方、光弾性部材に与える応力により分離幅を変化させるとしても精度よくカットオフ周波数を設定することは困難であり、単に光弾性部材の応力を制御するだけでは、各種の出力画素数に応じて折り返しノイズによるモアレの発生を精度よく防止することができないいう問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るディジタルカメラは、出射光の分離幅を可変設定することができる光学ローパスフィルタと、前記光学ローパスフィルタから射出された被写体光を画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子から出力された画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の後段側に接続されており複数のフィルタ特性を有するディジタルローパスフィルタと、前記撮像素子から出力される画像の出力画素数に応じて前記光学ローパスフィルタの分離幅および前記ディジタルローパスフィルタの特性を設定するフィルタ制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像素子からの出力画素数に合わせて、光学ローパスフィルタのカットオフ周波数を変更し、このカットオフ周波数の不足分をディジタルローパスフィルタの特性で補償するようにしたため、出力画像の折り返しノイズによるモアレの発生を精度よく防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用したディジタルカメラの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＡＳＩＣ１２の内部構成の具体例を示したブロック図である。
【図３】図１に示したＣＣＤ６の全画素出力時の前面に設けたベイヤー配列カラーフィルタと、光学ローパスフィルタの常光線と異常光線の分離幅との関連を示す説明図である。
【図４】（ａ）図１に示したＣＣＤ６の垂直、水平、１／２画素を間引いた場合の前面に設けたベイヤー配列有効カラーフィルタと、光学フィルタの分離幅との関連を示す説明図である。（ｂ）図４（ａ）の１／２画素を間引いた場合のディジタルローパスフィルタの例を示す図である。
【図５】（ａ）図１に示したＣＣＤ６の垂直、水平、１／３画素を間引いた場合の前面に設けたベイヤー配列有効カラーフィルタと、光学フィルタの分離幅との関連を示す説明図である。（ｂ）図５（ａ）の１／３画素を間引いた場合のディジタルローパスフィルタの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明ディジタルカメラの全体構成を示すブロック図である。図１に示したディジタルカメラにおいて、撮像レンズ２により結像される被写体像は、光学ローパスフィルタ（以下、ＯＬＰＦという）４を介して撮像素子（以下、ＣＣＤという）６上に結像される。前記撮像レンズ２は、フォーカスドライバ５４によりフォーカス制御される。前記ＯＬＰＦ４はＯＬＰＦコントローラ７０により付加される応力Ｆｎの大きさが制御され、常光線と異常光線の分離幅が変更される。結果として、ＯＬＰＦ４のカットオフされる空間周波数が制御される。
前記ＣＣＤ６はＣＣＤドライバ５２により読み出される画素が適宜選択される。これらのドライバ５２および５４、コントローラ７０はメインＣＰＵ２０によりコントロールされる。
前記ＣＣＤ６から読み出し出力されたアナログ画像信号は、プリプロセス回路７と、Ａ／ＤコンバータおよびディジタルフロントエンドからなるＡ／Ｄ変換部１１によりディジタル画像信号に変換される。このディジタル画像信号は、カスタムＩＣである画像処理回路（以下、ＡＳＩＣという）１２に入力され、所定の画像処理を受ける。
【００１１】
図２は、図１に示したＡＳＩＣ１２の内部構成の具体例を示したブロック図である。図２において、Ａ／Ｄ変換部１１から出力されたディジタル画像信号は、ホワイトバランス回路１２１、色補間回路１２２、ガンマ補正回路１２３、ディジタルローパスフィルタ１２４、エッジイフェクトフィルタ１２５を経て、出力処理回路１２６に入力される。
【００１２】
このＡＳＩＣ１２は、図１に示すようにメインＣＰＵ２０およびメモリ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃに接続されており、出力画像（記録画像のほか、カメラの外部に出力するテレビ信号・ディスプレイ用信号・印刷用信号など各種の画像を含む）の画像再生を行うために各種の処理を行う。さらにＡＳＩＣ１２には、所謂ライブビュー（スルー画）表示・再生画表示・メニュー表示等に用いる液晶カラーモニタ２２、プリンタ・コンピュータなどの外部機器に対して画像信号を送出するための外部インタフェース回路２６が接続されており、操作部材８０からの指示あるいは外部機器からの指示に基づいて、所定の信号フォーマットによる画像信号を送信する。
前記液晶カラーモニタ２２は、本ディジタルカメラの背面に設けられている小型の液晶表示器であり、ＣＣＤ６で撮像される画素数に対して表示画素数が少ない。ここでは、液晶カラーモニタ２２の画素数をＣＣＤ６の画素数の１／３と仮定すると、ＣＣＤ６で撮像された被写体像を液晶ＣＤカラーモニタ２２に再生表示する場合は、ＣＣＤ６による画像読み出しデータが液晶カラーモニタ２２の表示解像度に合わせて１／３の割合で間引きされ、表示用の画像データに処理される。
したがって、これら種々の画像出力フォーマットに応じて、画像出力の折り返しノイズによるモアレの発生を防止する必要性が生じてくる。
【００１３】
前記操作部材８０は、不図示のレリーズボタンに連動する半押しスイッチ（撮像準備スイッチ）および全押しスイッチ（撮像記録開始スイッチ）と、カメラモードと再生モードとを切換えるモード切換えスイッチと、フォーカスエリア選択スイッチおよびメニュースイッチ（いずれも図示せず）等からなり、前記メインＣＰＵ２０に指示を与える。
【００１４】
前記ＯＬＰＦ４として、本実施の形態では、ゼラチンやエポキシ樹脂など光弾性係数の大きな光弾性物質を用いる。すなわち、可変複屈折板として機能するＯＬＰＦ４を構成するために、光学的に等方な光弾性物質で形成されており、且つ光軸に対して入射面の法線が所定角度を成すように配設された光弾性部材を用いる。このＯＬＰＦ４に対して、応力付加アクチュエータ（図示せず）を内蔵するＯＬＰＦコントローラ７０から所定の可変応力Ｆｎ（ｎ＝正の整数）を上記法線と直交する方向に与えることにより、複屈折板の常光線と異常光線の分離幅（後に、図３を参照して詳述する）を変化させる。このＯＬＰＦ４については、本出願人による公開特許公報（特開２００３−１６７２１９号公報）により既に公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００１５】
図３は、図１に示したディジタルカメラを構成するＯＬＰＦ４の動作原理を示す説明図であり、ＯＰＬＦ４の動作原理をカラー画像に適用したときの具体例を示している。すなわち図３は、図１に示したＣＣＤ６の撮像面に設けたベイヤー配列カラーフィルタ６１と、ＯＬＰＦ４の分離幅との関連を示す説明図である。まず、ＯＬＰＦ４から射出される常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との分離幅ｄ１が、ＣＣＤ６の画素ピッチλと等しくなる標準的なケース１について説明する。ケース１において、カメラの出力画素数をＡとする。この出力画素数Ａとは、ＣＣＤ６の最大画素数（例えば、４０９６×３０７２画素＝１２メガピクセル）に相当する。
【００１６】
ケース１では、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２の分離幅ｄ１（説明を簡単にするために左右方向で説明するが、実際には左右および上下方向の両方向である）を実現するために、応力Ｆ１をＯＬＰＦ４に与える。この分離幅ｄ１により、２×２の画素単位が最小単位（ＣＣＤ６で出力されるカラー最高画素数）となり、ナイキスト空間周波数をカットオフ周波数とする理想的な光学ローパスフィルタが形成されるので、折り返しノイズによるモアレの発生が防止できる。
【００１７】
したがって、ＡＳＩＣ１２内で処理されるディジタルローパスフィルタ１２４におけるローパス処理は不要となる。ただし、バラつき等により、ローパス処理を必要としても弱いローパス処理が必要となるだけである。すなわち、応力Ｆ１の際に、ＣＣＤ６の画素ピッチλより分離幅ｄ１がわずかに狭く折り返しノイズによるモアレが発生する場合は、ディジタルローパスフィルタ１２４において弱いローパスフィルタ効果を与えることで、出力画像のモアレの発生を精度よく防止することができる。
【００１８】
次に、図４（ａ）は出力画素数を垂直、水平、１／２画素を間引くことによって、出力画素数Ｂ（例えば、２０４８×１５３６画素＝３メガピクセル）に下げたケース２を示す。このケース２においては、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２の分離幅ｄ２を実現するために、応力Ｆ２をＯＬＰＦ４に与える。ＯＬＰＦ４の理想的な分離幅ｄ２即ち、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との間隔は、画素ピッチ（λ）の３倍（３λ）であり、これにより４×４の画素が最小単位となり、ナイキスト空間周波数をカットオフ周波数とする理想的なローパスフィルタが形成されるのであるが、実際には、このような理想的なローパスフィルタは実現することができず、ＯＬＰＦ４の異常光線Ｌ２はＬ３となり、分離幅はｄ２より狭くｄ３となる。そこで、分離幅の不足分α（α＝ｄ２−ｄ３）により発生する折り返しノイズによるモアレを軽減するために、ディジタルローパスフィルタ１２４においてローパスフィルタ効果を与え、出力画像のモアレの発生を精度よく防止することができる。
【００１９】
図４（ｂ）は前記ディジタルローパスフィルタの一例で、３×３の重み付け移動平均フィルタの例を示す。これにより出力画像の弱いローパス効果が得られる。
【００２０】
このようにケース２では、理想的な分離幅ｄ２よりαだけ少ない分離幅ｄ３をＯＬＰＦ４によって実現しているが、その結果として折り返し成分に起因したモアレが発生してしまうので、前記ディジタルローパスフィルタ１２４においてローパスフィルタ処理を行う。
【００２１】
図５（ａ）は、さらに出力画素数を垂直、水平、１／３画素を間引くことによって、出力画素数Ｃ（例えば、１３６５×１０２４画素＝１．４メガピクセル）に下げたケース３を示す（Ａ＞Ｂ＞Ｃとなる）。このケース３においては、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２の分離幅ｄ４を実現するために、応力Ｆ３をＯＬＰＦ４に与える。ＯＬＰＦ４の理想的な分離幅ｄ４（５λ）は、破線で示す異常光線Ｌ２が得られたときに６×６の画素が最小単位となり、ナイキスト空間周波数をカットオフ周波数とする理想的なローパスフィルタが形成されるのであるが、実際には、ＯＬＰＦ４の異常光線Ｌ２はＬ４となり、分離幅はｄ４より狭くｄ５となる。すなわち、破線で示す理想的な異常光線Ｌ２に比べて、かなり内側に実際の異常光線Ｌ４が生じている。理想的な異常光線Ｌ２と、実際の異常光線Ｌ４との距離差はβ（β＝ｄ４−ｄ５）である。
【００２２】
このようにケース３では、理想的な分離幅ｄ４よりβだけ少ない分離幅ｄ４をＯＬＰＦ４によって実現しているが、その結果として折り返しノイズによるモアレが大きく発生してしまうので、前記ディジタルローパスフィルタ１２４において強いローパスフィルタ処理を行う。
【００２３】
図５（ｂ）はディジタルローパスフィルタの一例で、５×５のガウシアンタイプの移動平均フィルタの例を示す。これにより強いローパス効果が得られる。
【００２４】
以上述べた通り、ケース１ないしケース３の出力画素数に対応するために、本実施の形態では、出力画素数Ａ、Ｂ、Ｃに対応した所定の応力設定Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３およびディジタルローパスフィルタ処理を行う。実際には、出力画素数が決められた段階で、ＯＰＬＦ４に応力を付加するアクチュエータ（図示せず）を作動させるとともに、複数あるローパスフィルタ係数配列のいずれか一つを選択すればよい。
【００２５】
再び図１に戻り、ディジタルカメラの動作について説明する。
先ず、操作部材８０のモード切換えスイッチがカメラモード（ディジタルカメラで撮像画像を記録する動作モード）に設定されると、液晶カラーモニタ２２でのライブビューモードに設定され、メインＣＰＵ２０は垂直、水平１／３間引き読み出しをＣＣＤドライバ５２に、ＯＬＰＦ４にはＦ３の応力が付加されるようにＯＬＰＦコントローラ７０にそれぞれ指示すると同時に図２のＬＰＦ１２４に図５（ｂ）に示したディジタルフィルタ処理を設定する。ＣＣＤ６は、このＯＬＰＦ４を介してローパス処理された撮像画像を垂直、水平１／３間引き読み出しを行い、この読みだされた画像信号はプリプロセス回路７に入力される。
【００２６】
プリプロセス回路７はアナログ画像信号に対して信号増幅，雑音除去，黒レベル調整などのアナログ信号処理を行う。このアナログ処理後のアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部でディジタル変換された後、ＡＳＩＣ１２に導かれ、ホワイトバランス調整、色補間処理、ガンマ補正、ディジタルローパス処理（特に、この画像間引き率ではＯＬＰＦ４の常光線と異常光線の分離幅の不足によるモアレが発生するため、図５（ｂ）に示した強いディジタルローパスフィルタでローパス効果を強める）、およびエッジイフェクト処理などの画像前処理が行われ、液晶カラーモニタ２２へと出力される。
【００２７】
そこで、ＯＬＰＦ４のカットオフする空間周波数は、ＣＣＤ６の読み出し間引き率に応じて制御されることとなるが、この制御不足による折り返しノイズによるモアレが前記ディジタルローパスフィルタにより軽減され、前記液晶カラーモニタ２２の画素数に応じたモアレが防止される。
【００２８】
撮影者は、このモニタ２２で被写体を確認後、記録したい場面で、レリーズボタンを半押しすると、半押し操作信号がメインＣＰＵ２０入力され記録準備状態となる。この時点で、メインＣＰＵ２０はオートフォーカスを開始するため、ＯＬＰＦコントローラ７０にＯＬＰＦ４に与える応力を零とするように指示するとともにＣＣＤドライバ５に、ＣＣＤ６に対して全画素読み出しのための動作タイミングを制御するよう指示する。メインＣＰＵ２０はここで、オートフォーカス検出処理によって検出される撮影レンズ２のフォーカス状態に基づいて、フォーカスドライバ５４に駆動信号を出力する。フォーカスドライバ５４は撮影レンズ２内のフォーカスレンズ（図示せず）を駆動してピント調節を行う。また、メインＣＰＵ２０は、不図示の測光装置によって検出される被写体輝度に基づいて所定の露出演算を行う。
【００２９】
半押しスイッチの操作信号に続いて全押しスイッチからの操作信号がメインＣＰＵ２０に入力されると、メインＣＰＵ２０は、ＯＬＰＦコントローラ７０にＯＬＰＦ４に与える応力をＦ１とするように指示するとともに、図２のＬＰＦ１２４による図５（ｂ）のディジタルフィルタ処理を解除即ち、無効とする。このＯＬＰＦ４を介してローパス処理された被写体像がＣＣＤ６上に結像される。ＣＣＤ６に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５２によって全画素が読み出され、プリプロセス回路７に入力される。プリプロセス回路７はアナログ画像信号に対して信号増幅，雑音除去，黒レベル調整などのアナログ信号処理を行う。
【００３０】
このアナログ処理後のアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１１によりディジタル信号に変換される。ディジタル変換された信号はＡＳＩＣ１２に導かれ、ホワイトバランス調整、色補間処理、ガンマ補正、ディジタルローパス処理（一般的に不要であるが、バラつき等によりローパス効果が不足している場合必要となる）、エッジイフェクト処理などの画像前処理が行われ、画像前処理後の画像データは、バッファ用メモリであるメモリ５０Ａに格納される。
【００３１】
メモリ５０Ａに格納された画像前処理後の画像データは、ＡＳＩＣ１２により表示用の画像データに処理され、液晶カラーモニタ２２に撮影結果として再生表示される。画像データ処理には、バッファ用メモリ５０Ａが作業用メモリとして用いられる。
【００３２】
上述した画像前処理が行なわれた画像データに対してはさらに、ＡＳＩＣ１２がＪＰＥＧ圧縮のためのフォーマット処理（画像後処理）を行う。ＡＳＩＣ１２は、画像後処理後の画像データをＪＰＥＧ方式で所定の比率にデータ圧縮する。ＪＰＥＧ方式にデータ圧縮を受けた画像データは、メインＣＰＵ２０により所定のファイル名が付与されてフラッシュメモリなどの着脱可能な不揮発性記録媒体であるカードメモリ５０Ｂに記録される。
【００３３】
フラッシュメモリ５０Ｃには、メインＣＰＵ２０が上述した処理を行うためのプログラムが格納されている。メインＣＰＵ２０は、フラッシュメモリ５０Ｃからプログラムを読み出し、バッファ用メモリ５０Ａを作業用メモリとしてプログラムを実行する。
【００３４】
さらに、ＡＦ動作について補足説明する。メインＣＰＵ２０は、ＣＣＤ６で撮像されてメモリ５０Ａに格納されている画像データのうち、設定されているフォーカスエリアに対応するデータからコントラストを検出する。そして、検出したコントラストに基づいて撮影レンズ２による焦点位置の調節状態を検出する。一般に、ＣＣＤ６上の画素位置と画素の出力値との関係は被写体像に応じた曲線を示し、曲線の変化が大きいほど被写体像のコントラストが高い。また、ＯＬＰＦ４のローパス効果はないほうがコントラストの検知には都合がよいのでＯＬＰＦ４に付加する応力を解除したほうが望ましい。ここで、メインＣＰＵ２０は、被写体像のコントラストが最高となるように、いわゆる山登り法により焦点位置の調節状態を検出し、フォーカスドライバ５４を駆動して撮影レンズ２の焦点位置を調整して合焦させる。
【００３５】
再生モード（記録された画像を再生する動作モード）は、次のように行われる。操作部材８０のモード切換えスイッチが再生モード側に操作されると、メインＣＰＵ２０は、再生モード用のプログラムを起動する。カードメモリ５０Ｂに画像データが記録されている場合、記録されている画像データのうち一番最後に記録された画像データがメインＣＰＵ２０に読み出される。読み出された画像データはバッファメモリ５０Ａに送られた後、圧縮されているデータはＡＳＩＣ１２により伸長処理が施される。伸長処理後のデータはＡＳＩＣ１２より表示用の画像データに処理され、液晶カラーモニタ２２に再生画像として表示される。圧縮されていないデータは、そのままＡＳＩＣ１２により表示用の画像データに処理され、液晶カラーモニタ２２に再生画像として表示される。
−実施の形態による効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
【００３６】
（１）撮像素子の間引き読み出しにより、画像の出力画素数が少なくなるにしたがって、ＯＬＰＦ４の常光線と異常光線の分離幅を広げていくと同時に、ディジタルローパスフィルタ１２４のローパスフィルタ特性を強めていくので、ＯＬＰＦ４の分離幅に不足が生じても精度よくモアレの発生を防止することができる。
【００３７】
（２）ディジタルローパスフィルタ１２４は、複数あるフィルタ係数配列（図４（ｂ），図５（ｂ））のいずれか一つに基づいてフィルタ処理を行う複数のローパスフィルタを含んでおり、メインＣＰＵ２０により特定のフィルタ係数配列を選択することができるので、ＯＬＰＦ４の分離幅設定と共に、出力画像数に対応したモアレ処理を実行することができる。
【００３８】
（３）外部機器に画像信号を出力する外部インタフェース回路２６を備えており、メインＣＰＵ２０は、その外部機器に出力する画像の出力画素数に応じて、ＯＬＰＦ４の分離幅、および、ディジタルフィルタ１２４のローパス処理特性を選択するので、種々の出力画素数に対応したモアレ処理を確実に実行することができる。
【００３９】
−変形例−
（１）撮像素子としてＣＣＤイメージセンサを用いたが、Ｘ−Ｙアドレス指定型の撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）を用いることも可能である。
（２）分離幅可変型のＯＬＰＦとして、付加する応力を可変設定する場合について説明してきたが、ＯＬＰＦに印加する電気信号により分離幅を変えるタイプなど、どのようなＯＬＰＦでも使用することができる。
（３）本実施の形態におけるＯＬＰＦは、その厚さが一定であるという前提に基づいて説明してきたが、出力画素数に応じて、厚さ自体を変更する構成を採ることも可能である。
（４）本発明は、コンパクトディジタルカメラ，一眼レフディジタルカメラのみならず、監視カメラ，携帯電話用カメラなどにも適用可能である。
【００４０】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
２ 撮像レンズ
４ 光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）
６ 撮像素子（ＣＣＤ）
７ プリプロセス回路
１１ Ａ／Ｄ変換部
１２ 画像処理回路（ＡＳＩＣ）
２０ メインＣＰＵ
２２ 液晶カラーモニタ
２６ 外部インタフェース回路
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ メモリ
５２ ＣＣＤドライバ
５４ フォーカスドライバ
７０ ＯＬＰＦコントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カットオフ周波数を可変設定することができる光学ローパスフィルタと、
前記光学ローパスフィルタから射出された被写体光を画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の後段側に接続されており、複数のフィルタ特性を有するディジタルローパスフィルタと、
前記撮像素子から出力される画像の出力画素数に応じて、前記光学ローパスフィルタのカットオフ周波数を制御するとともに前記ディジタルローパスフィルタのローパス特性を制御するフィルタ制御手段とを備えたことを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のディジタルカメラにおいて、
前記光学ローパスフィルタは、複屈折特性の常光線と異常光線の分離幅を変えることによりカットオフ周波数を変更することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディジタルカメラにおいて、
前記ディジタルフィルタは、複数あるフィルタ係数配列のいずれか一つに基づいてフィルタ処理を行うローパスフィルタを含んでおり、前記フィルタ制御手段は特定のフィルタ係数配列を選択することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一項に記載のディジタルカメラにおいて、
前記撮像素子から出力される画像の出力画素数の減少に応じて、前記光学ローパスフィルタの分離幅を増大させるとともに前記ディジタルローパスフィルタのローパス特性を強くすることを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項１】
カットオフ周波数を可変設定することができる光学ローパスフィルタと、
前記光学ローパスフィルタから射出された被写体光を画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された画像信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の後段側に接続されており、複数のフィルタ特性を有するディジタルローパスフィルタと、
前記撮像素子から出力される画像の出力画素数に応じて、前記光学ローパスフィルタのカットオフ周波数を制御するとともに前記ディジタルローパスフィルタのローパス特性を制御するフィルタ制御手段とを備えたことを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のディジタルカメラにおいて、
前記光学ローパスフィルタは、複屈折特性の常光線と異常光線の分離幅を変えることによりカットオフ周波数を変更することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディジタルカメラにおいて、
前記ディジタルフィルタは、複数あるフィルタ係数配列のいずれか一つに基づいてフィルタ処理を行うローパスフィルタを含んでおり、前記フィルタ制御手段は特定のフィルタ係数配列を選択することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一項に記載のディジタルカメラにおいて、
前記撮像素子から出力される画像の出力画素数の減少に応じて、前記光学ローパスフィルタの分離幅を増大させるとともに前記ディジタルローパスフィルタのローパス特性を強くすることを特徴とするディジタルカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−５０４４（Ｐ２０１２−５０４４Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０６３５（Ｐ２０１０−１４０６３５）
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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