(57)【要約】【課題】画質の劣化を防ぐことと、処理液の量を削減することを適切に実現するインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクと、インクの色材を凝集させるための処理液とを記録媒体上に吐出可能な記録手段を備えるインクジェット記録装置において、被写体を撮影した撮影データを取得し、撮影データが表す画像における被写体までの距離を表す距離マップ情報を取得する。距離マップ情報が表す距離に応じた吐出量で記録媒体上に処理液を吐出させるよう記録手段を制御する。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクと、前記インクの色材を凝集させるための処理液とを記録媒体上に吐出可能な記録手段と、
被写体を撮影した撮影データを取得する第１取得手段と、
前記撮影データが表す画像における前記被写体までの距離を表す距離マップ情報を取得する第２取得手段と、
前記距離マップ情報が表す距離に応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記距離と、前記処理液の吐出量を表すパラメータとを関連づけて記憶する記憶手段、をさらに備え、
前記制御手段は、前記距離に関連づけられた前記パラメータに応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記パラメータは、単位領域内の記録ドットのデューティであることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記パラメータは、前記インクの吐出量に対する前記処理液の吐出量の比率であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記距離が大きいほど、前記処理液の吐出量を少なくするよう前記記録手段を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記距離マップ情報が表す距離の信頼性を示す信頼性判定値を取得する第３取得手段、をさらに備え、
前記制御手段は、前記信頼性判定値が所定値より大きい領域について、前記距離マップ情報が表す距離に応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記撮影データが表す画像の鮮鋭度を検出する検出手段、をさらに備え、
前記制御手段は、前記信頼性判定値が前記所定値以下である領域について、前記距離マップ情報が表す距離を用いずに、前記検出手段により検出された鮮鋭度に応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記第３取得手段は、前記被写体を撮影した撮像装置から前記信頼性判定値を取得することを特徴とする請求項６又は７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記第２取得手段は、前記被写体を撮影した撮像装置から前記距離マップ情報を取得することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記第１取得手段は、前記被写体を撮影した撮像装置から前記撮影データを取得することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記距離マップ情報が表す距離は、デフォーカス量に対応することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
撮像装置と、インクジェット記録装置とを含む記録システムであって、
前記撮像装置は、
被写体を撮影した撮影データを前記インクジェット記録装置に送信する送信手段、を備え、
前記インクジェット記録装置は、
インクと、前記インクの色材を凝集させるための処理液とを記録媒体上に吐出可能な記録手段と、
前記撮影データを受信する受信手段と、
前記撮影データが表す画像における前記被写体までの距離を表す距離マップ情報を取得する取得手段と、
前記距離マップ情報が表す距離に応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする記録システム。
【請求項１３】
インクと、前記インクの色材を凝集させるための処理液とを記録媒体上に吐出可能な記録手段を備えるインクジェット記録装置において実行される制御方法であって、
被写体を撮影した撮影データを取得する第１取得工程と、
前記撮影データが表す画像における前記被写体までの距離を表す距離マップ情報を取得する第２取得工程と、
前記距離マップ情報が表す距離に応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
撮像装置と、インクと前記インクの色材を凝集させるための処理液とを記録媒体上に吐出可能な記録手段を備えるインクジェット記録装置と、を含む記録システムにおいて実行される制御方法であって、
前記撮像装置が、
被写体を撮影した撮影データを前記インクジェット記録装置に送信する送信工程、を有し、
前記インクジェット記録装置が、
前記撮影データを受信する受信工程と、
前記撮影データが表す画像における前記被写体までの距離を表す距離マップ情報を取得する取得工程と、
前記距離マップ情報が表す距離に応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御する制御工程と、を有する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク滴を記録媒体上に吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置、記録システム、制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、個人用途だけでなく、公告やポスター、グラフィックプリントなどの商業用印刷用途に幅広く用いられる。インクジェット記録装置で記録された色の境界部分で異なる色が相互に滲み不均一な状態となる境界部の画像ムラはブリーディングと呼ばれ、画像劣化の大きな一因となる。このブリーディングを防止するために、記録媒体上で２液を反応させて色材を凝集させて定着させることが知られている。
【０００３】
一般的には、透明な種々の反応液を先に記録媒体上に付与し、その後、反応液と混ざりあうことにより凝集する顔料インクが吐出される。特許文献１には、顔料と樹脂エマルジョンとを含有する顔料インクと多価金属塩を含んだ処理液とを反応させることにより、発色性やブリーディングを改善する２液系の記録方法が記載されている。
【０００４】
上記のような２液系のインクジェット記録装置では、画像形成用のインクの他に、反応液が記録媒体に付与されることから、記録媒体に付与される水や溶剤の量がインクのみを使用する場合に比べて多くなる。このため、２液系の装置では、インクの定着時間が増大し、記録物との接触による画像の劣化や汚れが発生し易くなると共に、記録物のカールや記録面の撓み（凹凸）の発生が顕著になって記録物品位が低下してしまう。一方、特許文献２には、印刷画像における境界部の反応液塗布量を、非境界部の反応液塗布量より下げることによって、全体の反応液塗布量を減らす方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２０７４２４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４７４１８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、境界部が不明確な印刷画像の場合、境界部を特定することが困難であり、画質劣化を防ぐことと、処理液の量を削減することとを両立することが難しい。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。上記の点に鑑み、本発明は、画質の劣化を防ぐことと、処理液の量を削減することを適切に実現するインクジェット記録装置、記録システム、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係るインクジェット記録装置は、インクと、前記インクの色材を凝集させるための処理液とを記録媒体上に吐出可能な記録手段と、被写体を撮影した撮影データを取得する第１取得手段と、前記撮影データが表す画像における前記被写体までの距離を表す距離マップ情報を取得する第２取得手段と、前記距離マップ情報が表す距離に応じた吐出量で前記記録媒体上に前記処理液を吐出させるよう前記記録手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画質の劣化を防ぐことと、処理液の量を削減することを適切に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】インクジェット記録装置における記録ヘッド周辺を示す斜視図である。
【図２】記録ヘッドを吐出口側から見た図である。
【図３】インクジェット記録装置の制御系回路の構成を示すブロック図である。
【図４】写真画像を示す図である。
【図５】距離マップを示す図である。
【図６】撮像装置の構成を示す図である。
【図７】撮像画素の配列の概略を示す図である。
【図８】撮像素子の１つの画素を一方向から見た図である。
【図９】画素構造と、射出瞳の瞳分割との対応関係を示す図である。
【図１０】撮像素子と瞳分割との対応関係を示す図である。
【図１１】デフォーカス量と像ずれ量の概略関係を示す図である。
【図１２】焦点検出処理を示すフローチャートである。
【図１３】基線長、第１瞳部分領域、第２瞳部分領域、射出瞳の関係を示す図である。
【図１４】Ｄｕｔｙ＝１００％の状態のドットの配置を示す図である。
【図１５】反応液の付与量を決定するためのテーブルを示す図である。
【図１６】反応液の付与量を決定するためのテーブルを示す図である。
【図１７】インク滴が定着する状態を模式的に表した概念図である。
【図１８】インクジェット記録装置における記録処理を示すフローチャートである。
【図１９】インクジェット記録装置における記録処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１２】
［第１実施形態］
＜インクジェット記録装置の全体構成＞
図１は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の記録ヘッド周辺を示す斜視図である。本実施形態におけるインクジェット記録装置では、ブリーディングを防止するために、記録媒体上でインクと処理液とを反応させて色材を凝集させて定着させる。インクジェット記録装置は、インクとしてブラック、シアン、マゼンダ、イエローの４種類の顔料インクと、インクと反応する処理液として性質の異なる２種類の処理液とを吐出可能である。インクジェット記録装置は、各色インクの記録ヘッドが一体となった記録ヘッド２１を着脱可能に搭載するキャリッジ１１を有する。キャリッジ１１は、ガイドシャフト６に沿って主走査方向（Ｘ方向）に往復移動させるキャリッジモータ１２と、キャリッジモータ１２の駆動力をキャリッジ１１に伝えるベルト５ａと、キャリッジ１１の位置を光学的に読取るエンコーダセンサ１３とを有する。
【００１３】
記録ヘッド２１は、複数色のインクを吐出可能なインク吐出部２１Ｉｎと、複数種類の処理液を吐出可能な処理液用吐出部２１Ｓとを有する。各吐出部２１Ｉｎ、２１Ｓには、インクおよび処理液を吐出するためのノズルの開口部（吐出口）２３が図２に示すように配列されており、各吐出口２３から記録媒体１に対してインクや処理液（反応液ともいう）が吐出されることによって記録媒体への画像の記録が行われる。なお、吐出口２３の配列については、図２において説明する。
【００１４】
記録ヘッド２１の各吐出部から吐出させるインク及び各処理液は、種類ごとに設けられたインクタンク（不図示）に貯蔵され、それらは、記録ヘッド２１内に各インクおよび処理液に対応して設けられた液室に供給チューブ２５を介して供給される。なお、液室内に供給されたインクまたは処理液は、液路を構成する供給チューブ２５を介してその端部に位置する吐出口から吐出される。
【００１５】
また、インクジェット記録装置には、記録ヘッド２１の吐出性能を維持するために回復装置１４１が設けられている。回復装置１４１は、記録ヘッド２１の吐出口が形成される吐出口面を覆うことが可能な不図示のキャップと、吐出口面に付着したインクを払拭するブレード１４３などを含む。なお、キャリッジ１１は、記録を行わないときには、キャップ１４１が設けられているホームポジションに戻って待機し、その際、キャップは、吐出口面を覆う。
【００１６】
ここで、記録媒体上での２液反応について説明する。図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、記録媒体１上において処理液と顔料インクとが接触し、インク滴が定着する状態を模式的に表した概念図である。ここで、処理液１０１には、インクと反応する反応成分１１４と、水及び溶剤成分１０３ａとが含まれている。また、インクは、色材の顔料粒子１１１と水及び溶剤１０３ｂとを含有している。
【００１７】
図１７（ａ）は、記録媒体１の上面に処理液１０１が着滴した状態を示しており、この段階では、顔料インク１０２が処理液の上に着滴しておらず、処理液にインクが接触する前の状態を表している。図１７（ｂ）は、記録媒体１の上面で処理液１０１と顔料インク１０２が接触した直後の状態を表しており、予め処理液１０１を付与してある記録媒体１に顔料インク１０２を付与させ、処理液１０１と接触させた瞬間を示している。なお、処理液１０１とインクとが接触した瞬間に、処理液１０１に含まれる反応成分１１４によって顔料インク１０２に分散破壊が誘発され、色材が凝集した粗大粒子１１１ｂが発生する。図１７（ｃ）は、粗大粒子１１１ｂが記録媒体１の表層付近に定着して粗大粒子１１１ｃとなり、同時に処理液１０１と顔料インク１０２に含まれる溶剤成分１０３ｃが固液分離して記録媒体１の内部へ浸透している状態を示している。
【００１８】
図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、記録媒体１に着弾した後のインク滴は、処理液１０１とインクとから付与された水と溶剤成分とが残存している状態にある。この水と溶剤成分が、記録媒体１内へと吸収されると共に、空気中へと蒸発することにより、インク滴の定着（画像定着）が進行する。
【００１９】
次に、記録媒体１への水系インクの記録による記録物のカールや記録面の凹凸の発生原理について、インクジェット記録用の記録媒体として多く用いられる普通紙を例として説明する。一般的に、普通紙は、紙の主成分であるパルプ繊維が紙表面に剥き出しになっている。吐出されたインク滴はパルプ繊維上に着滴し、インク中の水や溶剤成分はパルプ繊維内部へ直接吸収される。パルプ繊維は水を吸収して膨張し、その後、吸収した水分が蒸発することでパルプ繊維は収縮する。画像が記録される面と反対側の面では、水分の吸収量が異なり伸縮量に差が生じるため、紙のカールや記録面の凹凸が発生する。ここで、紙のカールや記録面の凹凸の大きさは、付与される水分量に大きく影響を受け、水分量が多くなるほど、カールや記録面の凹凸は増大する。従って、インクを多量に記録する写真やグラフィックなどのイメージ画像領域においては、記録面の凹凸は増大し、また紙全体に占めるイメージ画像領域が増加すると、カールは増大する。また、インクの記録量が同じ場合は、インク中に含まれる水分量が多くなるほど、カールや記録面の凹凸は増大する。
【００２０】
上述のように、処理液には水と溶剤成分が含まれるため、２液系のインクジェット記録方法では、処理液中の水分量が多くなるほど、カールや記録面の凹凸は増大する。また、処理液の具体的材料成分に含まれるカール抑制効果のある水系溶剤を用いて、処理液中の水分量を少なくすることで、カールや記録面の凹凸をより効率的に抑制することが可能となる。
【００２１】
図２（ａ）は、記録ヘッド２１を吐出口側から見た図である。記録ヘッド２１には、主走査方向（Ｘ方向）に沿って複数の吐出口列が配列されている。各吐出口列は、使用するインク数および処理液の種類に対応して設けられている。本実施形態では、インクを吐出する吐出口部２１Ｉｎとして、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクのそれぞれに対応した４つの吐出口列２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙが設けられている。また、処理液を吐出する処理液吐出部２１Ｓとして、インク吐出部２１Ｉｎの主走査方向における両側方にそれぞれ２列ずつ、合計４列の処理液用ノズル列２１Ｓ１、２１Ｓ２、２１Ｓ３、２１Ｓ４が並設されている。これら４列の処理液用ノズル列には、それぞれ異なる種類の処理液（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）が供給される。
【００２２】
各吐出口列には、一例として、１２８０個の吐出口２３が１２００ｄｐｉの記録密度に対応する間隔でＹ方向に沿って配列されている。ノズル内には、供給されたインクを吐出するインク吐出構成として、熱エネルギーを発生する不図示の電気熱変換素子（発熱体）と、これに電力を供給するための不図示の電極配線とが設けられている。これらの発熱体や電極配線は、シリコン等からなる基板上に成膜技術によって形成される。各吐出口２３から吐出されるインクの吐出量は約４ｎｇである。ここで、インク吐出構成として、電気熱変換素子を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、電気機械変換素子である圧電素子を使用した構成でも良い。また、インクジェット記録方式による記録を実施可能であれば、他の構成が用いられても良い。
【００２３】
インクジェット記録装置の記録動作の一例について図１を参照しながら説明する。記録媒体１が給紙ローラ（不図示）によって一枚ずつ記録動作領域まで供給される。記録動作領域では、記録ヘッド２１とプラテン（不図示）との間を記録媒体１が搬送ローラ対により搬送される。一方、記録ヘッド２１は、図１のＸ方向（主走査方向）に移動しながら記録データに応じて記録媒体１に記録を行う。この記録は、処理液、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの順に記録媒体１上に処理液及びインク液滴を付与することによって行われる。１走査分の記録が終了すると、片方向記録の場合には記録ヘッド２１がホームポジションに戻り、再び、Ｘ１方向へと記録ヘッド２１を移動させる。そして、処理液、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの順に記録媒体上に吐出を行うことで、記録が行われる。
【００２４】
一方向に向かう１回の記録動作（１走査）が終了してから次回の記録動作が開始される前に、搬送ローラ対が駆動されて記録媒体がＹ方向（副走査方向）に所定量だけ搬送される。このように１走査分の記録動作と所定量の搬送動作とを繰り返すことによって、記録媒体には、所定幅ずつ記録が行われる。
【００２５】
本実施形態では、インクジェット記録装置は、インクと処理液の付与順が常に一定となる片方向記録モードと、インクと処理液の付与順が走査毎に逆転する双方向記録モードとが実行可能である。また、本実施形態に用いる処理液は、記録媒体上で顔料インクと、接触して顔料を凝集させる処理液とをより効果的に用いるために、インクに先行して処理液を記録媒体上へ吐出させることが望ましい。従って、図２（ｂ）に示すように、処理液用ノズル列２１Ｓ１、２１Ｓ２とインク用ノズル列２１Ｋ、２１Ｇ、２１Ｍ、２１Ｙとを副走査方向にずらして配置した記録ヘッドを用いるようにしても良い。そのような構成により、片方向記録、双方向記録のいずれにおいても、常にインクに先行して処理液を記録媒体に付与することが可能になる。また、図２（ａ）に示す記録ヘッドにおいても、２種類の処理液のみを使用する場合には、インク吐出部の一方と他方に同一の、即ち２種類の処理液（例えば、Ｓ１とＳ２の２種類）を供給するようにしても良い。そのような構成によって、図２（ａ）に示す記録ヘッドと同様に、片方向記録、両方向記録のいずれにおいてもインクに先行して処理液を付与することができる。
【００２６】
＜制御系の概要＞
図３は、本実施形態におけるインクジェット記録装置３００と画像入力装置３２０とを含む記録システムを示す図である。また、図３は、インクジェット記録装置３００の制御系回路の概略構成を示している。図３において、記録制御部３０１は、インクジェット記録装置３００の記録動作を統括的に制御し、記録制御部３０１には、インタフェース３０３を介して画像入力装置３２０が接続されている。画像入力装置３２０は、記録制御部３００に対して記録対象の記録データ、後述する画像内の距離情報等を供給するものであり、例えば、ホストコンピュータ（ホストＰＣ）、イメージリーダ、カメラ等の撮像装置である。インクジェット記録装置３００と画像入力装置３２０とは、ダイレクトケーブルにより１：１で接続されても良いし、有線や無線等のネットワーク媒体を介して接続されても良い。
【００２７】
インタフェース３０３は、画像入力装置３２０からの記録データや記録に関連する制御データ（ジョブ等）を記録制御部３０１へ入力する。記録制御部３０１は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０６、ＲＯＭ３０７、ゲートアレイ３０４、ＤＲＡＭ３０５などを含む。ＭＰＵ３０６は、ＲＯＭ３０７に格納されている制御プログラムの実行により演算、判別、制御などの各種の処理を行い、インクジェット記録装置３００を統括的に制御する。ゲートアレイ３０４は、記録ヘッド２１に対する記録データの供給制御を行い、インタフェース３０３、ＭＰＵ３０６、ＤＲＡＭ３０５間のデータの転送制御も行う。ＤＲＡＭ３０５は、記録ヘッド２１に供給される記録データ、記録のための制御データ、および記録ドット数や記録ヘッドの交換回数等の各種データを保存可能なダイナミック型のＲＡＭである。記録制御部３０１は、記録ヘッドドライバー３０２を介して記録ヘッド２１の記録動作を制御する。記録制御部３０１は、モータドライバ３０８を介してキャリッジモータ３０９、記録媒体１を副走査方向に搬送する搬送モータ３１０を制御する。
【００２８】
＜記録データの生成処理＞
次に、記録データの生成処理を説明する。本実施形態において、記録データは、後述する撮影画像の距離情報に基づいて生成される。本実施形態では、距離情報を取得できる撮像装置を用いて得た距離情報に基づいて、記録データの生成が行われる。撮像装置は後述する構成により、画像面内それぞれの距離情報を取得することが可能である。ここでの距離情報とは、撮像装置から被写体や背景それぞれの距離、または、それぞれの位置におけるデフォーカス量、または、その両方を含む。
【００２９】
以下、撮像された画像内のあらゆる箇所における距離情報を得る手法の一例として、撮像面位相差方式の焦点検出方法について説明する。
【００３０】
図４は、写真画像の一例を示す図である。領域４０１は、本画像の主被写体であり、最も高い解像度で印刷されるべき領域である。それに対し、領域４０２は、主被写体から少し距離が離れた方向で、画像としては少しだけボケた状態となっている。また、領域４０３は、主被写体から大きく距離が離れたところにあり、ボケの程度が大きい状態となっている。このように、ボケの程度が大きい状態の領域には高い解像度は必要なく、必ずしも反応液を多く用いてドットを的確に形成する必要はない。一方、合焦近傍領域である領域４０１は、より高い解像度で印刷することが望ましい。
【００３１】
図５は、画像内の距離情報を示した距離マップの一例を示す図である。図５（ａ）は、元画像を所定の領域に分割した概略図である。図５（ｂ）は、その所定の領域ごとの距離情報を示したものである。図５（ｂ）内の数値は、それぞれ撮像装置からの距離を示しており、領域５０１の主被写体が撮像装置から最も近い０．５ｍのところにあり、領域５０２が撮像装置から０．６ｍのところにあり、領域５０３（背景部分）が無限遠のところにあると検出されていることを示している。
【００３２】
本実施形態では、領域５０１には、反応液を他の領域と比べて相対的に多く付与することにより、ドットが所望の位置に滲むことなく的確に形成され、画質を向上させることができる。一方、領域５０３には、反応液を他の領域と比べて相対的に少なく付与する、もしくは付与しないことによって、全体的な反応液の付与量を軽減することができる。
【００３３】
以上説明したように、撮像装置で撮影した際の距離情報に基づいて反応液の付与量を決定することにより、好適な画像を得つつ、反応液全体の付与量を軽減し、カールやコックリング等の記録媒体のダメージを抑えることができる。
【００３４】
＜撮像装置の全体構成＞
次に、撮像装置で距離情報を取得するための構成を説明する。
【００３５】
図６は、本実施形態における、撮像素子を有する撮像装置の一例であるカメラの構成を示す図である。図６において、第１レンズ群６０１は、撮影光学系の先端に配置されたレンズ群であり、光軸方向に進退可能に保持される。絞り兼用シャッタ６０２は、その開口径を調節することにより撮影時の光量調節を行い、静止画撮影時には、露光秒時調節用シャッタとして機能する。第２レンズ群６０３は、絞り兼用シャッタ６０２と一体となって光軸方向に進退し、第１レンズ群６０１の進退動作との連動により、変倍機能（ズーム機能）を実現する。
【００３６】
第３レンズ群６０４は、光軸方向の進退により、焦点調節を行うレンズであり、以下、フォーカスレンズともいう。光学的ローパスフィルタ６０５は、撮影画像上の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。撮像素子６０６は、２次元ＣＭＯＳフォトセンサと周辺回路とを含んで構成され、撮影光学系の結像面に配置される。
【００３７】
ズームアクチュエータ６０７は、不図示のカム筒を回動することで、第１レンズ群６０１もしくは第２レンズ群６０３を光軸方向に進退駆動し、変倍操作を行なう。絞りシャッタアクチュエータ６０８は、絞り兼用シャッタ６０２の開口径を制御して撮影光量を調節すると共に、静止画撮影時の露光時間制御を行う。フォーカスアクチュエータ６０９は、第３レンズ群６０４を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。
【００３８】
撮影時の被写体照明用電子フラッシュ６１０は、例えば、キセノン管を用いた閃光照明装置や、連続発光するＬＥＤを備えた照明装置である。ＡＦ補助光装置６１１は、所定の開口パターンを有したマスクの像を、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。
【００３９】
ＣＰＵ６１２は、カメラ本体の種々の制御を司るカメラ内のＣＰＵであり、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インタフェース回路等を有する。ＣＰＵ６１２は、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラが有する各種回路を駆動し、ＡＦ、撮像、画像処理と記録等の一連の動作を実行する。
【００４０】
また、ＣＰＵ６１２には、後述の撮像素子の出力信号を用いた焦点調節で必要となる補正値算出係数が記憶されている。この補正値算出係数は、第３レンズ群６０４の位置に対応したフォーカス状態、第１レンズ群６０１もしくは第２レンズ群６０３の位置に対応したズーム状態、撮影光学系のＦ値、撮像素子の設定瞳距離、画素サイズ、毎に複数用意されている。焦点調節を行う際は、撮影光学系の焦点調節状態（フォーカス状態、ズーム状態）と絞り値、撮像素子の設定瞳距離、画素サイズの組み合わせに応じて最適な補正値算出係数が選択される。そして、選択された補正値算出係数と撮像素子の像高から、補正値が算出される構成となっている。
【００４１】
本実施形態では、補正値算出係数をＣＰＵ６１２に記憶するように構成しているが、そのような構成に限られない。例えば、交換レンズ式の撮像装置においては、撮影光学系を有する交換レンズが不揮発性メモリを有し、その不揮発性メモリに上述の補正値算出係数を記憶しても良い。その場合、撮影光学系の焦点調節状態に応じて、補正値算出係数を撮像装置に送信する。
【００４２】
電子フラッシュ制御回路６１３は、撮影動作に同期して被写体照明用電子フラッシュ６１０を点灯制御する。補助光回路６１４は、焦点検出動作に同期してＡＦ補助光装置６１１を点灯制御する。撮像素子駆動回路６１５は、撮像素子６０６の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ６１２に送信する。画像処理回路６１６は、撮像素子６０６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。
【００４３】
フォーカス駆動回路６１７は、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ６０９を駆動制御し、第３レンズ群６０４を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。絞りシャッタ駆動回路６１８は、絞りシャッタアクチュエータ６０８を駆動制御して絞り兼用シャッタ６０２の開口を制御する。ズーム駆動回路６１９は、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ６０７を駆動する。
【００４４】
ＬＣＤ等の表示器６２０は、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、焦点検出時の焦点検出領域の枠や合焦状態の表示画像等を表示する。操作スイッチ６２１は、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を含んで構成される。着脱可能なフラッシュメモリ６２２は、取得された画像を記録する。
【００４５】
＜撮像素子＞
本実施形態における撮像素子の撮像画素（及び焦点検出画素）の配列の概略図を図７に示す。図７は、本実施形態における２次元ＣＭＯＳセンサ（撮像素子）の画素（撮像画素）配列を４列×４行の範囲で、焦点検出画素配列を８列×４行の範囲で示したものである。
【００４６】
本実施形態において、図７に示した２列×２行の画素群７００は、Ｒ（赤）の分光感度を有する画素７００Ｒが左上に、Ｇ（緑）の分光感度を有する画素７００Ｇが右上と左下に、Ｂ（青）の分光感度を有する画素７００Ｂが右下に配置されている。さらに、各画素は、２列×１行に配列された、第１焦点検出画素７０１と第２焦点検出画素７０２により構成されている。
【００４７】
図７に示すように、４列×４行の画素（８列×４行の焦点検出画素）を面上に多数配置し、撮像画像（焦点検出信号）の取得を可能としている。本実施形態では、画素の周期Ｐが４μｍ、画素数Ｎが横５５７５列×縦３７２５行＝約２０７５万画素の撮像素子として説明を行う。その場合には、即ち、焦点検出画素の列方向周期ＰＡＦが２μｍ、焦点検出画素数ＮＡＦが横１１１５０列×縦３７２５行＝約４１５０万画素の撮像素子となる。
【００４８】
図７に示す撮像素子の１つの画素７００Ｇを、撮像素子の受光面側（＋ｚ側）から見た平面図を図８（ａ）に示し、図８（ａ）のａ−ａ断面を−ｙ側から見た断面図を図８（ｂ）に示す。
【００４９】
図８に示すように、本実施形態の画素７００Ｇでは、各画素の受光側に入射光を集光するためのマイクロレンズ８０３が形成され、ｘ方向にＮＨ分割（２分割）、ｙ方向にＮＶ分割（１分割）された光電変換部８０１と光電変換部８０２が形成される。光電変換部８０１と光電変換部８０２は、第１焦点検出画素７０１と第２焦点検出画素７０２に対応する。
【００５０】
光電変換部８０１と光電変換部８０２は、ｐ型層とｎ型層の間にイントリンシック層を挟んだｐｉｎ構造フォトダイオードとしても良いし、必要に応じて、イントリンシック層を省略し、ｐｎ接合フォトダイオードとしても良い。各画素には、マイクロレンズ８０３と、光電変換部８０１および光電変換部８０２との間に、カラーフィルタ８０４が形成される。また、必要に応じて、各副画素毎にカラーフィルタ８０４の分光透過率を変えても良い。また、カラーフィルタ８０４を省略しても良い。
【００５１】
図８に示した画素７００Ｇに入射した光は、マイクロレンズ８０３により集光され、カラーフィルタ８０４で分光された後、光電変換部８０１と光電変換部８０２で受光される。光電変換部８０１と光電変換部８０２では、受光量に応じて電子とホールが対生成し、空乏層で分離された後、負電荷の電子はｎ型層（不図示）に蓄積され、一方、ホールは定電圧源（不図示）に接続されたｐ型層を通じて撮像素子外部へ排出される。光電変換部８０１と光電変換部８０２のｎ型層（不図示）に蓄積された電子は、転送ゲートを介して、静電容量部（ＦＤ）に転送され、電圧信号に変換される。
【００５２】
図９は、図８に示した画素構造と、射出瞳９０３の瞳分割との対応関係を示した概略説明図である。図９は、図８（ａ）に示した画素構造のａ−ａ断面を＋ｙ側から見た断面図と撮影光学系の射出瞳面を示している。図９では、射出瞳面の座標軸と対応させるために、断面図のｘ軸とｙ軸を図８に対して反転させている。
【００５３】
図９では、第１焦点検出画素７０１の第１瞳部分領域９０１は、重心が−ｘ方向に偏心している光電変換部８０１の受光面と、マイクロレンズ８０３によって概ね共役関係になっており、第１焦点検出画素７０１で受光可能な瞳領域を表している。第１焦点検出画素７０１の第１瞳部分領域９０１は、瞳面上で＋Ｘ側に重心が偏心している。
【００５４】
また、第２焦点検出画素７０２の第２瞳部分領域９０２は、重心が＋ｘ方向に偏心している光電変換部８０２の受光面と、マイクロレンズ８０３によって概ね共役関係になっており、第２焦点検出画素７０２で受光可能な瞳領域を表している。第２焦点検出画素７０２の第２瞳部分領域９０２は、瞳面上で−Ｘ側に重心が偏心している。また、瞳領域９００は、光電変換部８０１と光電変換部８０２（第１焦点検出画素７０１と第２焦点検出画素７０２に対応）を全て合わせた際の画素７００Ｇ全体で受光可能な瞳領域である。
【００５５】
撮像面位相差ＡＦでは、撮像素子のマイクロレンズ８０３を利用して瞳分割するため、回折の影響を受ける。図９では、射出瞳面までの瞳距離が数１０ｍｍであるのに対し、マイクロレンズ８０３の直径は数μｍである。そのため、マイクロレンズ８０３の絞り値が数万となり、数１０ｍｍレベルの回折ボケが生じる。よって、光電変換部の受光面の像は、明瞭な瞳領域や瞳部分領域とはならずに、瞳強度分布（受光率の入射角分布）となる。
【００５６】
本実施形態の撮像素子と瞳分割との対応関係を示した概略図を図１０に示す。図１０では、撮像面１０００に撮像素子が配置されている様子を示している。第１瞳部分領域９０１と第２瞳部分領域９０２の異なる瞳部分領域を通過した光束は、撮像素子の各画素にそれぞれ、異なる角度で入射し、２×１分割された、第１焦点検出画素７０１と第２焦点検出画素７０２で受光される。本実施形態では、瞳領域が水平方向に２つに瞳分割されている例を説明するが、必要に応じて、垂直方向に瞳分割が行われても良い。
【００５７】
本実施形態における撮像素子には、第１焦点検出画素７０１と、第２焦点検出画素７０２とを有する撮像画素が複数配列されている。第１焦点検出画素７０１は、撮影光学系の第１瞳部分領域９０１を通過する光束を受光する。また、第２焦点検出画素７０２は、第１瞳部分領域９０１と異なる撮影光学系の第２瞳部分領域９０２を通過する光束を受光する。また、撮像画素は、撮影光学系の第１瞳部分領域９０１と第２瞳部分領域９０２とを合わせた瞳領域を通過する光束を受光する。
【００５８】
本実施形態では、撮像素子は、それぞれの撮像画素が第１焦点検出画素７０１と第２焦点検出画素７０２とから構成されている。しかしながら、必要に応じて、撮像画素と第１焦点検出画素７０１、第２焦点検出画素７０２を個別の画素構成とし、撮像画素配列の一部に、第１焦点検出画素７０１と第２焦点検出画素７０２を部分的に配置する構成としても良い。
【００５９】
本実施形態では、撮像素子の各画素の第１焦点検出画素７０１の受光信号を集めて第１焦点信号を生成し、各画素の第２焦点検出画素７０２の受光信号を集めて第２焦点信号を生成して焦点検出を行う。また、撮像素子の各画素毎に、第１焦点検出画素７０１と第２焦点検出画素７０２の信号を加算することで、有効画素数Ｎの解像度の撮像信号（撮像画像）を生成する。
【００６０】
＜デフォーカス量と像ずれ量の関係＞
以下、本実施形態の撮像素子により取得される第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量の関係について説明する。
【００６１】
図１１は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の像ずれ量の概略関係図を示す。撮像面１０００に撮像素子（不図示）が配置され、図９、図１０と同様に、撮影光学系の射出瞳９０３が、第１瞳部分領域９０１と第２瞳部分領域９０２とに２分割される。
【００６２】
デフォーカス量ｄは、被写体の結像位置から撮像面１０００までの距離を大きさ｜ｄ｜とし、被写体の結像位置が撮像面１０００より被写体側にある前ピン状態は負符号（ｄ＜０）として定義される。また、被写体の結像位置が撮像面１０００より被写体の反対側にある後ピン状態は正符号（ｄ＞０）として定義される。被写体の結像位置が撮像面１０００（合焦位置）にある合焦状態はｄ＝０である。図１１で、被写体１１０１は合焦状態（ｄ＝０）の例を示しており、被写体１１０２は前ピン状態（ｄ＜０）の例を示している。前ピン状態（ｄ＜０）と後ピン状態（ｄ＞０）を合わせて、デフォーカス状態（｜ｄ｜＞０）という。
【００６３】
前ピン状態（ｄ＜０）では、被写体１１０２からの光束のうち、第１瞳部分領域９０１（第２瞳部分領域９０２）を通過した光束は、一度、集光した後、光束の重心位置Ｇ１（Ｇ２）を中心として幅Γ１（Γ２）に広がり、撮像面１０００でボケた像となる。ボケた像は、撮像素子に配列された各画素を構成する第１焦点検出画素７０１（第２焦点検出画素７０２）により受光され、第１焦点検出信号（第２焦点検出信号）が生成される。よって、第１焦点検出信号（第２焦点検出信号）は、撮像面１０００上の重心位置Ｇ１（Ｇ２）に、被写体１１０２が幅Γ１（Γ２）にボケた被写体像として記録される。被写体像のボケ幅Γ１（Γ２）は、デフォーカス量ｄの大きさ｜ｄ｜が増加するのに伴い、概ね比例して増加していく。同様に、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の被写体像の像ずれ量ｐ（＝光束の重心位置の差Ｇ１−Ｇ２）の大きさ｜ｐ｜も、デフォーカス量ｄの大きさ｜ｄ｜が増加するのに伴い、概ね比例して増加していく。後ピン状態（ｄ＞０）でも、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の被写体像の像ずれ方向が前ピン状態と反対となる点以外は上記と同様である。
【００６４】
上記のように、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号、もしくは、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号を加算した撮像信号のデフォーカス量の大きさが増加するのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の像ずれ量の大きさが増加する。
【００６５】
＜焦点検出＞
以下、撮像面位相差方式の焦点検出について説明する。本実施形態における撮像面位相差方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号を相対的にシフトさせて信号の一致度を表す相関量を計算し、相関（信号の一致度）が良くなるシフト量から像ずれ量を検出する。撮像信号のデフォーカス量の大きさが増加するのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の像ずれ量の大きさが増加する関係性から、像ずれ量を変換係数により検出デフォーカス量に変換して焦点検出を行う。
【００６６】
図１２は、焦点検出処理においてデフォーカス量を取得するための処理を示すフローチャートである。なお、図１２の処理は、例えば、撮像素子６０６、画像処理回路６１６、ＣＰＵ６１２によって実行される。以降、各処理の主体を統括的に制御するＣＰＵ６１２として説明する。
【００６７】
Ｓ１２０１で、ＣＰＵ６１２は、撮像素子６０６の有効画素領域の中から、焦点調節を行う像高（Ｘ，Ｙ）を中心とする焦点検出領域を設定する。Ｓ１２０２で、ＣＰＵ６１２は、焦点検出領域の第１焦点検出画素７０１の受光信号から第１焦点検出信号を生成し、焦点検出領域の第２焦点検出画素７０２の受光信号から第２焦点検出信号を生成する。
【００６８】
Ｓ１２０３で、ＣＰＵ６１２は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、それぞれ、信号データ量を抑制するために列方向に３画素加算処理を行い、さらに、ＲＧＢ信号を輝度信号にするためにベイヤー（ＲＧＢ）加算処理を行う。本実施形態では、これら２つの加算処理を合わせて画素加算処理とする。Ｓ１２０４で、ＣＰＵ６１２は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、それぞれ、シェーディング補正処理（光学補正処理）を行う。
【００６９】
ここで、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の瞳ずれによる像ずれ量から検出デフォーカス量への換算に必要な変換係数と、シェーディングについて説明する。図１３は、基線長ＢＬ０、ＢＬ１、ＢＬ２、撮像素子の周辺像高における第１焦点検出画素７０１の第１瞳部分領域９０１、第２焦点検出画素７０２の第２瞳部分領域９０２、および撮影光学系の射出瞳９０３の関係を示す図である。
【００７０】
図１３（ａ）は、撮影光学系の射出瞳距離Ｄｌと撮像素子の設定瞳距離Ｄｓが同じ場合を示している。この場合は、第１瞳部分領域９０１と第２瞳部分領域９０２により、撮影光学系の射出瞳９０３が、概ね均等に瞳分割される。図１３（ａ）では、射出瞳９０３内部の、第１瞳部分領域９０１の重心と第２瞳部分領域９０２の重心との間隔である基線長をＢＬ０で示している。この時、像ずれ量から検出デフォーカス量への換算に必要な変換係数Ｋ０は、Ｋ０＝Ｄｓ／ＢＬ０で求められる。
【００７１】
図１３（ｂ）は、撮影光学系の射出瞳距離Ｄ１が撮像素子の設定瞳距離Ｄｓより短い場合を示している。この場合は、撮像素子の周辺像高では、撮影光学系の射出瞳９０３と撮像素子の入射瞳の瞳ずれを生じ、撮影光学系の射出瞳９０３が、不均一に瞳分割されてしまう。従って、基線長は、ＢＬ１のように片側に偏り、それに伴い、変換係数Ｋ１の算出は、Ｋ１＝Ｄｓ／ＢＬ１となる。
【００７２】
図１３（ｃ）は、撮影光学系の射出瞳距離Ｄ１が撮像素子の設定瞳距離Ｄｓより長い場合を示している。この場合は、撮像素子の周辺像高では、撮影光学系の射出瞳９０３と撮像素子の入射瞳の瞳ずれを生じ、撮影光学系の射出瞳９０３が、不均一に瞳分割されてしまう。従って、基線長は、ＢＬ２のように図１３（ｂ）と反対側に偏り、それに伴い、変換係数Ｋ２の算出は、Ｋ２＝Ｄｓ／ＢＬ２となる。
【００７３】
また、周辺像高で瞳分割が不均一になるのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の強度も不均一になり、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のいずれか一方の強度が大きくなり、他方の強度が小さくなるシェーディングが生じる。さらに、撮影光学系の絞り値が変わると、図１３の射出瞳９０３の大きさが変化するため、絞り値によっても変換係数とシェーディングが変化する。従って、像ずれ量から検出デフォーカス量への変換係数、および、シェーディングは、撮影光学系の絞り値と射出瞳距離、撮像素子の瞳強度分布（光学特性）、および像高に応じて変化することが分かる。
【００７４】
図１２のＳ１２０４で、ＣＰＵ６１２は、焦点検出領域の像高と、撮像レンズ（撮影光学系）のＦ値、射出瞳距離に応じて、第１焦点検出信号の第１シェーディング補正係数と、第２焦点検出信号の第２シェーディング補正係数をそれぞれ生成する。そして、ＣＰＵ６１２は、第１シェーディング補正係数を第１焦点検出信号に乗算し、第２シェーディング補正係数を第２焦点検出信号に乗算して、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のシェーディング補正処理（光学補正処理）を行う。
【００７５】
位相差方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関（信号の一致度）に基づいて、検出デフォーカス量の検出を行う。瞳ずれによるシェーディングが生じると、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関（信号の一致度）が低下する場合がある。よって、位相差方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関（信号の一致度）を改善し、焦点検出性能を良好とするために、シェーディング補正処理（光学補正処理）を行っている。
【００７６】
上記では、撮像素子の設定瞳距離が同じで、撮影光学系の射出瞳距離が変化する場合の例で瞳ずれの説明を行ったが、逆に、撮影光学系の射出瞳距離が同じで、撮像素子の設定瞳距離が変化する場合も同様である。撮像面位相差方式の焦点検出では、この撮像素子の設定瞳距離の変化に伴い、焦点検出画素（第１焦点検出画素７０１、第２焦点検出画素７０２）が受光する光束と、撮像画素が受光する光束が変化する。
【００７７】
Ｓ１２０５で、ＣＰＵ６１２は、相関（信号の一致度）を良くして焦点検出精度を向上するために、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に対して、特定の通過周波数帯域を有するバンドパスフィルタ処理を行う。バンドパスフィルタとしては、例えば、ＤＣ成分をカットしてエッジ抽出を行う｛１、０、−１｝などの差分型フィルタや、高周波ノイズ成分を抑制する｛１、２、１｝などの加算型フィルタが用いられる。次に、Ｓ１２０６で、ＣＰＵ６１２は、フィルタ処理後の第１焦点検出信号と第２焦点検出信号を相対的に瞳分割方向にシフトさせるシフト処理を行い、信号の一致度を表す相関量を算出する。
【００７８】
フィルタ処理後のｋ番目の第１焦点検出信号をＡ（ｋ）、第２焦点検出信号をＢ（ｋ）、焦点検出領域に対応する番号ｋの範囲をＷとし、シフト処理によるシフト量をｓ、シフト量ｓのシフト範囲をΓとして、相関量ＣＯＲは、式（１）により算出される。
【００７９】
【数１】
2020199727.tif 000003
【００８０】
シフト量ｓのシフト処理により、ｋ番目の第１焦点検出信号Ａ（ｋ）とｋ−ｓ番目の第２焦点検出信号Ｂ（ｋ−ｓ）を対応させて減算し、シフト減算信号が生成される。そして、生成されたシフト減算信号の絶対値を計算し、焦点検出領域に対応する範囲Ｗ内で番号ｋの和を取り、相関量ＣＯＲ（ｓ）が算出される。必要に応じて、各行毎に算出された相関量を、各シフト量毎に、複数行に渡って加算しても良い。
【００８１】
Ｓ１２０７で、ＣＰＵ６１２は、相関量から、サブピクセル演算により、相関量が最小値となる実数値のシフト量を算出して像ずれ量ｐとする。像ずれ量ｐに、焦点検出領域の像高、撮像レンズ（撮影光学系）のＦ値、射出瞳距離に応じた変換係数Ｋを乗算して、検出デフォーカス量（Ｄｅｆ）を検出する。その後、図１２の処理を終了する。
【００８２】
以上のように算出したデフォーカス量に基づいて距離マップを算出する。距離マップとは、撮像装置内、もしくは撮像装置で撮影した後のインクジェット記録装置内で生成する、画像面内における各点での距離情報をマッピングしたものである。距離マップは、例えば、図５（ｂ）で示したようなものである。図５（ｂ）は、説明上、粗いマップとなっているが、このマップの分割数は、撮像装置、インクジェット記録装置の処理能力や性能に応じた分割数であれば、図５（ｂ）に限定されるものではない。
【００８３】
また、距離マップに入る数値は、前述の各点のデフォーカス量が入力されても良いし、デフォーカス量と光学情報から計算される、撮像装置から各点までの距離情報が入力されていても良く、合焦している被写体とその相対位置関係が分かれば良い。また、距離マップの距離情報の分解能も、任意に設定可能である。
【００８４】
また、本実施形態では、撮像装置にて撮像された際に、撮像面位相差方式による焦点検出結果に基づいて距離マップを作成する例を示したが、撮像された画像のそれぞれの位置における距離情報を測定し得るものであれば、他の構成が用いられても良い。例えば、外側測距方式や、コントラストＡＦ方式、ＤＦＤ方式などが用いられても良い。
【００８５】
＜インクおよび反応液の付与量＞
次に、インクジェット記録装置におけるインク、および反応液の付与量の算出方法について説明する。インクジェット記録装置においては、まず画像を形成するためのインクの付与量を決定し、決定したインクの付与量に対し、前述の距離情報を用いて反応液付与量を決定する。
【００８６】
画像を形成する際、インクジェット記録装置は、元となる画像データから、インクジェット記録装置において印刷可能なＣＭＹＫデータに変換を行い、所望の位置にインクを吐出することにより画像を形成する。この時、インクおよび反応液の付与量は、単位面積あたりのドット配置数で定義される。本実施形態では、例えば、６００ｄｐｉの解像度を一つの単位とした場合、約４２μｍ×４２μｍの単位領域内の範囲に８発のインクを付与したときをＤｕｔｙ（デューティ）＝１００％と定義する。
【００８７】
図１４は、Ｄｕｔｙ＝１００％の状態のドットの配置を示す図である。インクを付与可能な量は、記録媒体（紙など）とインクの材料などによって決まり、普通紙であれば、おおむねＤｕｔｙ＝１００％程度が、付与可能なインク・反応液の量とされる。一方、光沢紙などのインクジェット記録用の専用紙の場合、インク受容層の厚いものであれば、２００％程度の量を付与可能な場合もある。
【００８８】
図１５は、前述の距離情報に基づいて反応液の付与量を決定するためのテーブルの一例を示す図である。図１５のデフォーカス量とは、前述のデフォーカス量のことであり、デフォーカス０ｍｍ〜０．０５ｍｍというのは、撮像装置で撮像された画像において最もピントが精度良く合っている合焦位置付近を示している。この合焦位置付近では、最も高い解像度を求められるので、他の部分と比べて最も多い反応液量を付与している。また、デフォーカス量が大きくなるほど、解像度の必要性は低下していくので、反応液の付与量を削減するために、段階的に反応液付与量を減少させていく。図１５のデフォーカス量と反応液付与量の関係は一例であり、上記のようなデフォーカス量の大小と反応液付与量の大小の相対関係があれば、図１５に示す数値に限られない。
【００８９】
前述のように、記録媒体ごとに付与できるインク・反応液量は異なるので、図１５に示したような値をテーブルデータとしてインクジェット記録装置内に記録媒体ごとに保持し、ユーザが選択した記録媒体に応じて、テーブルデータを選択して印刷を実行するようにしても良い。また、図１５は、デフォーカス量ごとに設定される反応液の付与量の絶対値を示しているが、画像を形成するためのインク付与量に対する相対量としての値を設定するようにしても良い。
【００９０】
図１６は、インク付与量に対する相対量としての値の一例を示す図である。図１６では、デフォーカス量ごとに対応したパラメータとして、インク付与量に対する反応液比率が設定されている。反応液比率は、元となる画像を印刷する際のインク付与量に対する反応液の付与量比率を示している。例えば、合焦位置付近、つまりデフォーカス量が０ｍｍ付近におけるインク付与量がＤｕｔｙ＝５０％だったとすると、図１６におけるインク付与量に対する反応液比率は１００％であるため、反応液の付与量はＤｕｔｙ＝５０％となる。
【００９１】
図１６の場合、反応液付与量の絶対値は、合焦位置付近と比べて必ずしもそれ以外のところが少なくなるとは限らず、例えば合焦位置付近がもともと薄い色で印刷される場合、インク付与量が少ないため、それに対する反応液付与量の絶対値も少なくなる。一方、それ以外のボケ領域においてインク付与量が極めて多い場合は、反応液付与量の絶対値も大きくなり、結果的に合焦位置付近の反応液量よりもボケ領域における反応液量のほうが大きくなる場合があり得る。しかしながら、画像全体の反応液量を軽減させていることには変わりなく、合焦位置付近のインク付与量に対する反応液比率が、合焦位置付近以外の領域のインク付与量に対する反応液比率よりも相対的に多くなれば良い。図１５及び図１６に示すテーブルは、例えば、ＲＯＭ３０７に記憶されている。
【００９２】
図１８は、インクジェット記録装置における記録処理を示すフローチャートである。図１８の処理は、例えば、ＭＰＵ３０６がＲＯＭ３０７に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００９３】
Ｓ１８０１において、ＭＰＵ３０６は、画像入力装置３２０からインタフェース３０３を介して画像データを取得する。例えば、ＭＰＵ３０６は、撮像装置で撮影された撮影データを受信する。Ｓ１８０２において、ＭＰＵ３０６は、Ｓ１８０１で取得された画像データに対応する距離情報を取得する。ここで、取得される距離情報は、例えば、図５（ｂ）に示すような距離情報である。距離情報として、例えば、上述のデフォーカス量が取得されても良い。
【００９４】
そして、Ｓ１８０３において、ＭＰＵ３０６は、Ｓ１８０２で取得された距離情報に基づいて、反応液の付与量を決定する。ＭＰＵ３０６は、図１５や図１６のテーブルに基づいて、距離情報に対応する反応液の付与量を決定する。Ｓ１８０４において、ＭＰＵ３０６は、Ｓ１８０３で決定された反応液の付与量を用いて記録処理を行う。Ｓ１８０４では、記録処理として、画像データの色空間変換や、インクの付与量の決定、記録ヘッドの駆動などが行われて、記録媒体への画像の記録が行われる。Ｓ１８０４の後、図１８の処理を終了する。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、撮像された際に得られた距離情報に基づいて、インクジェット記録装置で印刷を行う際の反応液付与量を決定する。その結果、高画質な画像を取得することができ、かつ反応液の付与量を軽減させ、バランスの良い画像を得ることができる。
【００９６】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、撮像装置によって得られた距離情報に基づいて反応液の付与量を決定していた。本実施形態においては、距離情報の信頼性に応じて、画像から得られる画像の鮮鋭度情報（エッジ情報）と距離情報とを用いて、反応液の付与量を決定する。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００９７】
画像において、ピントが合っている合焦位置付近を判別する手法として、画像のエッジ情報を用いることが可能である。例えば、画像データに対して微分フィルタをかけた画像を算出することにより、エッジ分を強調した画像を得ることが可能である。ピントが合っているということは、エッジがより鮮明に出ているとみなせるので、得られたエッジ情報に基づいて合焦位置付近であるかを判別することができる。しかしながら、エッジ情報を用いる場合でも、点像がボケて形成された口径食などが発生すると、口径食自体はエッジが鮮明な形として撮像されるので、合焦位置付近として判定され、必要以上に多くの反応液が付与されてしまう。また、模様等がなくエッジが検出できない部分では、合焦位置付近であったとしてもボケ領域と判定され、必要な反応液量が付与されない。
【００９８】
そこで、本実施形態では、距離情報を取得する際に、同時に距離情報の信頼性判定値情報を取得し、信頼性判定値情報に基づいて反応液の付与量の決定方法を切替える。
【００９９】
距離情報の信頼性判定値として、例えば、被写体のコントラストの大きさや、２つの像信号の一致度、２つの像が最も一致する時の相関量変化量を用いることが可能である。例えば、被写体のコントラストの大きさを表す指標として、像信号波形から、最大値（ピーク値）と最小値（ボトム値）の差分であるピークボトム値を算出する。その場合、ピークボトム値が大きいほど信頼性が高いことを示す。このような値を信頼性判定値として用いる。
【０１００】
本実施形態では、距離情報の信頼性判定値が所定値より大きい領域、つまり、距離情報の値が十分信頼できる値であると判定された領域については、第１実施形態と同様に、距離情報のみに基づいて反応液の付与量が決定される。一方、信頼性判定値が所定値以下である領域、つまり、距離情報が十分信頼できる値ではないと判定された領域については、その距離情報に基づいて反応液付与量を算出すると、所望の画質の画像を得られない可能性がある。従って、そのような領域については、エッジ情報を用いる。即ち、本実施形態では、信頼性判定値が所定値以下である領域については、エッジを検出した箇所から所定の範囲内は合焦位置付近と判定し、相対的に多くの反応液を付与するようにする。
【０１０１】
図１９は、インクジェット記録装置における記録処理を示すフローチャートである。図１９の処理は、例えば、ＭＰＵ３０６がＲＯＭ３０７に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
【０１０２】
Ｓ１９０１において、ＭＰＵ３０６は、画像入力装置３２０からインタフェース３０３を介して画像データを取得する。例えば、ＭＰＵ３０６は、撮像装置で撮影された撮影データを受信する。Ｓ１９０２において、ＭＰＵ３０６は、Ｓ１９０１で取得された画像データに対応する距離情報を取得する。ここで、取得される距離情報は、例えば、図５（ｂ）に示すような距離情報である。距離情報として、例えば、上述のデフォーカス量が取得される。Ｓ１９０３において、ＭＰＵ３０６は、距離情報の信頼性判定値を取得する。図１９ではＳ１９０１〜Ｓ１９０３のように記載しているが、ＭＰＵ３０６は、Ｓ１９０１で画像データを取得するとともに、距離情報および信頼性判定値を画像入力装置３２０から取得するようにしても良い。
【０１０３】
Ｓ１９０４において、ＭＰＵ３０６は、着目する距離情報の信頼性判定値が所定値より大きいか否かを判定する。ここで、信頼性判定値が所定値より大きいと判定された場合、Ｓ１９０５に進み、第１実施形態と同様、ＭＰＵ３０６は、Ｓ１９０２で取得された距離情報に基づいて、反応液の付与量を決定する。ＭＰＵ３０６は、図１５や図１６のテーブルに基づいて、その距離情報に応じた反応液の付与量を決定する。
【０１０４】
一方、着目する距離情報の信頼性判定値が所定値以下であると判定された場合、Ｓ１９０６に進み、ＭＰＵ３０６は、エッジ検出を行い、エッジ情報を取得する。そして、ＭＰＵ３０６は、エッジを検出した箇所から所定の範囲内を合焦位置近傍領域として特定する。Ｓ１９０７では、ＭＰＵ３０６は、図１５や図１６のテーブルで定められた合焦位置近傍領域に対応する反応液の付与量を、Ｓ１９０６で特定された合焦位置近傍領域に対して決定する。
【０１０５】
Ｓ１９０５及びＳ１９０７の後、図１９の処理を終了し、ＭＰＵ３０６は、Ｓ１９０５及びＳ１９０７で決定された反応液の付与量を用いて記録処理を行う。記録処理として、画像データの色空間変換や、インクの付与量の決定、記録ヘッドの駆動などが行われて、記録媒体への画像の記録が行われる。
【０１０６】
以上のように、本実施形態によれば、距離情報の信頼性判定値が所定値より大きい領域に対しては、距離情報に基づいて反応液の付与量を決定する。その結果、上述のような口径食自体が合焦位置付近として判定され、必要以上の反応液が付与されてしまうケースや、模様等がなくエッジが検出できない合焦位置近傍であってもボケ領域と判定され、必要な反応液量が付与されないケースを防ぐことができる。また、距離情報の信頼性判定値が所定値以下であっても、エッジ情報を用いて合焦位置近傍領域を特定するので、高画質な画像を得ることができる。
【０１０７】
上記の各実施形態で説明したように、撮像装置で撮像した際の撮影情報に基づき、インクジェット記録装置の反応液付与量を決定することにより、高解像度な画像を得ることができる。
【０１０８】
各実施形態で説明したような距離マップ情報は、撮像装置内にて算出されたものを、画像データの中に埋め込む形で保存しても良い。または、画像データに添付される形で、別のファイルとして保存されても良い。また、距離マップ情報は、画像データと共にパーソナルコンピュータ、スマートフォン等の情報処理装置内で生成されても良い。その際、撮像装置内で撮像された視差情報を含んだ画像データが撮像装置から情報処理装置に転送され、その情報処理装置内にて距離マップ情報として算出される。そして、情報処理装置からインクジェット記録装置を制御して印刷を行う際に、情報処理装置から距離マップ情報を画像データとともに送信して印刷を行うようにしても良い。または、撮像装置、情報処理装置内で距離マップ情報を生成せずに、視差情報を含んだ画像データを直接、撮像装置からインクジェット記録装置に転送し、インクジェット記録装置内において距離マップ情報を生成するようにしても良い。つまり、図１２の処理の一部をインクジェット記録装置において実行することにより、撮像装置で撮像された画像データの距離マップ情報をインクジェット記録装置において生成可能としても良い。いずれの場合においても、インクジェット記録装置で印刷を行う前に、撮像装置、情報処理装置、インクジェット記録装置のいずれかにおいて、距離マップ情報を生成し、その生成された距離マップ情報に基づいて反応液付与量を決定する。
【０１０９】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、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。
【０１１０】
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
【符号の説明】
【０１１１】
２１  記録ヘッド：  ３００  インクジェット記録装置：  ３０６  ＭＰＵ：  ３２０  画像入力装置：  ６１２  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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