(57)【要約】  移動部材（例えばイメージセンサ）を光軸直交平面内で駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得る場合とそうでない場合とにかかわらず、常に、好適な量子化処理ひいては符号化処理を施して、高詳細で優れた画像品質を実現する。  量子化テーブル保持部は、入力画像データに含まれる高周波成分を除去しつつこれを高い圧縮率で非可逆圧縮するための高圧縮用量子化テーブルと、入力画像データに含まれる高周波成分を残しつつこれを低い圧縮率で非可逆圧縮するための低圧縮用量子化テーブルと、を保持する。量子化処理部は、光学的なローパスフィルタ効果を得るために移動部材を駆動している場合における入力画像データを、高圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する一方、光学的なローパスフィルタ効果を得るために移動部材を駆動していない場合における入力画像データを、低圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する。
2014171198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換することで、入力画像データを取得するイメージセンサ；
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの検出色の異なる複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動部；
前記入力画像データに含まれる高周波成分を除去しつつ前記入力画像データを高い圧縮率で非可逆圧縮するための高圧縮用量子化テーブルと、前記入力画像データに含まれる高周波成分を残しつつ前記入力画像データを低い圧縮率で非可逆圧縮するための低圧縮用量子化テーブルと、を保持する量子化テーブル保持部；及び
光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動している場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記高圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する一方、光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動していない場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記低圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する量子化処理部；を備えることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の撮影装置において、
前記イメージセンサが取得した入力画像データをＤＣＴ変換するＤＣＴ変換部と、
前記ＤＣＴ変換部がＤＣＴ変換した後に前記量子化処理部が非可逆圧縮した入力画像データを可逆圧縮により符号化する符号化部と、をさらに備える撮影装置。
【請求項３】
請求の範囲第２項記載の撮影装置において、
前記符号化部が符号化した入力画像データのファイルサイズを固定長符号に調整する固定長符号化部をさらに備える撮影装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項記載の撮影装置において、
前記固定長符号化部は、
前記符号化部が符号化した入力画像データの任意の点をサンプリングデータとして抽出するステップと、
抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定するステップと、
抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下でないと判定したとき、前記高圧縮用量子化テーブルまたは前記低圧縮用量子化テーブルの各画素ブロックの要素を１ずつインクリメントした上で、前記量子化処理部による量子化処理と前記符号化部による符号化処理を実行させた後に、再度、抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定するステップと、
抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であると判定したときに処理を終了して、前記符号化部が符号化した入力画像データのファイルサイズを固定長符号に調整するステップと、を実行する撮影装置。
【請求項５】
請求の範囲第４項記載の撮影装置において、
前記所望のサイズは、前記量子化テーブルが量子化処理に当たって前記高圧縮用量子化テーブルと前記低圧縮用量子化テーブルのいずれを用いているかに応じて変動するように設定されている撮影装置。
【請求項６】
請求の範囲第２項記載の撮影装置において、
前記符号化部が符号化した入力画像データのファイルサイズを調整することなく可変長符号として出力する可変長符号化部をさらに備える撮影装置。
【請求項７】
請求の範囲第２項ないし第６項のいずれか１項記載の撮影装置において、
前記符号化部は、前記量子化処理部が非可逆圧縮した入力画像データをハフマン符号によって符号化するエントロピー符号化部からなる撮影装置。
【請求項８】
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項記載の撮影装置において、
前記駆動部は、前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を段階的に切り替えることができ、
前記量子化テーブル保持部は、前記駆動部が段階的に切り替える前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果のそれぞれに対応させて、複数種類の高圧縮用量子化テーブルを保持する撮影装置。
【請求項９】
撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換することで、入力画像データを取得するイメージセンサ；
前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの検出色の異なる複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動部；
前記入力画像データに含まれる高周波成分を除去しつつ前記入力画像データを高い圧縮率で非可逆圧縮するための高圧縮用量子化テーブルと、前記入力画像データに含まれる高周波成分を残しつつ前記入力画像データを低い圧縮率で非可逆圧縮するための低圧縮用量子化テーブルと、を保持する量子化テーブル保持部；及び
光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動している場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記高圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する一方、光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動していない場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記低圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する量子化処理部；を備えることを特徴とする撮影制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動部材（例えばイメージセンサ）を光軸直交平面内で駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得るとともに、イメージセンサが取得した入力画像に対してJPEGに代表される符号化処理（圧縮処理）を施す撮影装置及び撮影制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、被写体に本来存在しないモアレ縞や偽色などの発生を抑制するために、イメージセンサ（移動部材、振れ補正部材）を撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動して、被写体光束をイメージセンサの検出色の異なる複数の画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果を与える撮影装置が開示されている。【０００３】
また撮影装置では、イメージセンサが取得した入力画像に対してJPEG（Joint Photographic Experts Group）符号化処理を施すことがある。JPEG符号化処理では、イメージセンサが取得した入力画像をＤＣＴ変換し、ＤＣＴ変換後の入力画像を非可逆圧縮し、非可逆圧縮後の入力画像を可逆圧縮により符号化する。ＤＣＴ変換後の入力画像を非可逆圧縮する処理は「量子化処理」と呼ばれ、入力画像の情報量を削減するものであり、JPEG符号化処理の中核を担っている。【０００４】
ところが、イメージセンサを光軸直交平面内で駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得る場合とそうでない場合とでは、撮影画像に含まれる空間周波数成分が劇的に変わることから、好適な量子化処理ひいては符号化処理を施すのが困難である。その結果、撮影画像中に高周波成分がランダムノイズとして残る、あるいは撮影画像中の高周波成分を過剰に除去して詳細度が低下するといった不具合が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３５２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、移動部材（例えばイメージセンサ）を光軸直交平面内で駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得る場合とそうでない場合とにかかわらず、常に、好適な量子化処理ひいては符号化処理を施して、高詳細で優れた画像品質を実現することができる撮影装置及び撮影制御システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮影装置は、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換することで、入力画像データを取得するイメージセンサ；前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの検出色の異なる複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動部；前記入力画像データに含まれる高周波成分を除去しつつ前記入力画像データを高い圧縮率で非可逆圧縮するための高圧縮用量子化テーブルと、前記入力画像データに含まれる高周波成分を残しつつ前記入力画像データを低い圧縮率で非可逆圧縮するための低圧縮用量子化テーブルと、を保持する量子化テーブル保持部；及び光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動している場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記高圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する一方、光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動していない場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記低圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する量子化処理部；を備えることを特徴としている。【０００８】
ここで、「高い圧縮率（高圧縮用量子化テーブル）」と「低い圧縮率（低圧縮用量子化テーブル）」の文言は、両圧縮率を比べたときの相対的な尺度として用いているものであり、両圧縮率の絶対的な評価値をもって「高い圧縮率（高圧縮用量子化テーブル）」と「低い圧縮率（低圧縮用量子化テーブル）」を規定（区分け）することを意図しているものではない。【０００９】
本発明の撮影装置は、前記イメージセンサが取得した入力画像データをＤＣＴ変換するＤＣＴ変換部と、前記ＤＣＴ変換部がＤＣＴ変換した後に前記量子化処理部が非可逆圧縮した入力画像データを可逆圧縮により符号化する符号化部と、をさらに備えることができる。【００１０】
本発明の撮影装置は、前記符号化部が符号化した入力画像データのファイルサイズを固定長符号に調整する固定長符号化部をさらに備えることができる。【００１１】
前記固定長符号化部は、前記符号化部が符号化した入力画像データの任意の点をサンプリングデータとして抽出するステップと、抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定するステップと、抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下でないと判定したとき、前記高圧縮用量子化テーブルまたは前記低圧縮用量子化テーブルの各画素ブロックの要素を１ずつインクリメントした上で、前記量子化処理部による量子化処理と前記符号化部による符号化処理を実行させた後に、再度、抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定するステップと、抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であると判定したときに処理を終了して、前記符号化部が符号化した入力画像データのファイルサイズを固定長符号に調整するステップと、を実行することができる。【００１２】
前記所望のサイズは、前記量子化テーブルが量子化処理に当たって前記高圧縮用量子化テーブルと前記低圧縮用量子化テーブルのいずれを用いているかに応じて変動するように設定することができる。【００１３】
本発明の撮影装置は、前記符号化部が符号化した入力画像データのファイルサイズを調整することなく可変長符号として出力する可変長符号化部をさらに備えることができる。【００１４】
前記符号化部は、前記量子化処理部が非可逆圧縮した入力画像データをハフマン符号によって符号化するエントロピー符号化部から構成することができる。【００１５】
前記駆動部は、前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果を段階的に切り替えることができ、前記量子化テーブル保持部は、前記駆動部が段階的に切り替える前記移動部材の駆動範囲ならびに光学的なローパスフィルタ効果のそれぞれに対応させて、複数種類の高圧縮用量子化テーブルを保持することができる。【００１６】
本発明の撮影制御システムは、撮影光学系を通った被写体光束により形成された被写体像を露光して、電気的な画素信号に変換することで、入力画像データを取得するイメージセンサ；前記撮影光学系を含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズと前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの検出色の異なる複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動部；前記入力画像データに含まれる高周波成分を除去しつつ前記入力画像データを高い圧縮率で非可逆圧縮するための高圧縮用量子化テーブルと、前記入力画像データに含まれる高周波成分を残しつつ前記入力画像データを低い圧縮率で非可逆圧縮するための低圧縮用量子化テーブルと、を保持する量子化テーブル保持部；及び光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動している場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記高圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する一方、光学的なローパスフィルタ効果を得るために前記駆動部によって前記移動部材を光軸直交平面内で駆動していない場合において、前記イメージセンサが前記入力画像データを取得したとき、この入力画像データを、前記量子化テーブル保持部が保持する前記低圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する量子化処理部；を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、移動部材（例えばイメージセンサ）を光軸直交平面内で駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得る場合とそうでない場合とにかかわらず、常に、好適な量子化処理ひいては符号化処理を施して、高詳細で優れた画像品質を実現することができる撮影装置及び撮影制御システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ（撮影装置）の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ（撮影装置）の手振れ補正装置（イメージセンサ駆動部）の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ（撮影装置）の手振れ補正装置（イメージセンサ駆動部）の構成を示す側面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は所定軌跡を描くようにイメージセンサを駆動することで光学的なローパスフィルタ効果を与えるための動作を示す図であり、図４（Ａ）は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な円形軌跡を描くようにイメージセンサを駆動する場合、図４（Ｂ）は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な正方形軌跡を描くようにイメージセンサを駆動する場合をそれぞれ示している。
【図５】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ（撮影装置）のＤＳＰ（画像処理部）の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図６（Ａ）は量子化テーブル保持部が保持する高圧縮用量子化テーブルを示す図であり、図６（Ｂ）は量子化テーブル保持部が保持する低圧縮用量子化テーブルを示す図である。
【図７】図７（Ａ）はＤＣＴ変換部から量子化処理部に入力した入力画像データの画素値を示す図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の入力画像データを図６（Ａ）の高圧縮用量子化テーブルによって非可逆圧縮した結果を示す図であり、図７（Ｃ）は図７（Ａ）の入力画像データを図６（Ｂ）の低圧縮用量子化テーブルによって非可逆圧縮した結果を示す図である。
【図８】ＤＳＰ（画像処理部）による入力画像データの圧縮符号化処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態を示す図５に対応する機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示す図８に対応するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
図１ないし図８を参照して、本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ（撮影装置、撮影制御システム）１０について説明する。
【００２０】
図１に示すように、デジタルカメラ１０は、そのカメラボディ２０に着脱自在に装着された撮影レンズ１１を備えており、撮影レンズ１１は、被写体側（図の左側）から順に、撮影光学系としての撮影レンズ群（移動部材、振れ補正部材）Ｌ及び絞り１３を備え、カメラボディ２０は、シャッタ（撮影光学系）１５及びイメージセンサ（移動部材、振れ補正部材）１７を備えている。撮影レンズ群Ｌから入射し、絞り１３及び開放されたシャッタ１５を通った被写体光束による被写体像が、イメージセンサ１７（の受光面）上に形成され、露光される。イメージセンサ１７上に形成された被写体像は、マトリックス状に配置された多数の画素によって、電気的な画素信号に変換され、入力画像データ（入力画像信号）としてＤＳＰ（画像処理部）２１に出力される。ＤＳＰ（画像処理部）２１は、入力画像データに所定の圧縮符号化処理を施して、これを表示部材（ＬＣＤモニタ）２３に表示し、着脱可能なメモリカード２５に書き込む。ＤＳＰ（画像処理部）２１による入力画像データの圧縮符号化処理については後に詳細に説明する。ＤＳＰ２１は、電源スイッチ、レリーズスイッチなどの操作部材２７、後述するローパスフィルタ動作をオン／オフするスイッチ、ローパスフィルタ効果を調整する調整スイッチ、ローパスフィルタ動作時のイメージセンサの振動方向を選択する方向選択スイッチなどを含むローパスフィルタ操作部２９、絞り１３とシャッタ１５を駆動制御する絞り／シャッタ駆動回路３１、イメージセンサ振動回路（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部、駆動部）３３、及びカメラ機能に関するプログラム、ローパスフィルタに関するデータなどが書き込まれたメモリ３５と接続されている。撮影レンズ１１は、絞り１３の開口径（絞り値）情報、撮影レンズ群Ｌの解像力（ＭＴＦ）情報を記憶したメモリ１９を搭載していて、これらの情報がＤＳＰ２１に読み込まれる。撮影レンズ群Ｌは、通常、絞り１３を光軸方向に挟んで複数のレンズ群を有する。
【００２１】
図１ないし図３に示すように、イメージセンサ１７は、撮影レンズ１１の光軸Ｚと直交する平面内でＸ軸方向とＹ軸方向（直交二方向）に移動可能に手ぶれ補正装置（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部、駆動部）４０に搭載されている。手ぶれ補正装置４０は、カメラボディ２０のシャーシなどの構造物に固定される固定支持基板４１と、イメージセンサ１７を固定した、固定支持基板４１に対してスライド可能な可動ステージ４２と、固定支持基板４１の可動ステージ４２との対向面に固定した磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と、固定支持基板４１に可動ステージ４２を挟んで各磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と対向させて固定した、各磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３との間に磁気回路を構成する磁性体からなるヨーク４３１、４３２、４３３と、可動ステージ４２に固定した、前記磁気回路の磁界内において電流を受けることにより駆動力を発生する駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３とを有し、イメージセンサ振動回路３３から駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３に交流電圧を印加することにより、固定支持基板４１に対して可動ステージ４２（イメージセンサ１７）が振動するようになっている。
【００２２】
この実施形態では、磁石Ｍ１、ヨーク４３１及び駆動用コイルＣ１からなる磁気駆動手段と、磁石Ｍ２、ヨーク４３２及び駆動用コイルＣ２からなる磁気駆動手段（２組の磁気駆動手段）とがイメージセンサ１７の長手方向（水平方向、Ｘ軸方向）に所定間隔で配置され、磁石Ｍ３、ヨーク４３３及び駆動用コイルＣ３からなる磁気駆動手段（１組の磁気駆動手段）が長手方向と直交する短手方向（鉛直（垂直）方向、Ｙ軸方向）に配置されている。イメージセンサ振動回路３３は、各駆動用コイルＣ１、Ｃ２及びＣ３への電流を独立して制御するＹ軸駆動回路３３Ｙ１、３３Ｙ２及びＸ軸駆動回路３３Ｘを備えている。
【００２３】
さらに固定支持基板４１には、各駆動用コイルＣ１ないしＣ３の近傍（中央空間部）に、磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の磁力を検知して可動ステージ４２の位置を検知するホールセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３が配置されている。ホールセンサＨ１、Ｈ２により可動ステージ４２のＹ軸方向位置及び傾き（回転）を検知し、ホールセンサＨ３により可動ステージ４２のＸ軸方向位置を検知する。ＤＳＰ２１は、ホールセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３の出力により可動ステージ４２の位置を検知しながらＹ軸駆動回路３３Ｙ１、３３Ｙ２及びＸ軸駆動回路３３Ｘにより各駆動用コイルＣ１ないしＣ３に駆動電流を流し、可動ステージ４２を所定の経路、軌跡及び速さ（周期）で移動させる。ＤＳＰ２１は、手ぶれ補正動作時に、図示しない角速度センサによりデジタル一眼レフカメラ１０のぶれを検出して、イメージセンサ１７に対して被写体像が相対移動しないようにイメージセンサ振動回路３３を介して手ぶれ補正装置４０の可動ステージ４２（イメージセンサ１７）をぶれ軽減駆動制御する。
【００２４】
本実施形態のイメージセンサ振動回路３３及び手ぶれ補正装置４０は、撮影光学系の光軸Ｚと直交する平面内において所定軌跡を描くようにイメージセンサ１７を駆動して、被写体光束をイメージセンサ１７の複数の検出色の異なる画素に入射させることで、光学的なローパスフィルタ効果（以下、ＬＰＦ効果ということがある）を与えるイメージセンサ駆動部（移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部、駆動部）を構成している。
【００２５】
図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、イメージセンサ駆動部（イメージセンサ振動回路３３及び手ぶれ補正装置４０）が、所定軌跡を描くようにイメージセンサ１７を駆動して、該イメージセンサ１７によってＬＰＦ効果を与えるローパスフィルタ動作について説明する。同図において、イメージセンサ１７は、受光面にマトリックス状に所定の画素ピッチＰで配置された多数の画素１７ａを備え、各画素１７ａの前面にベイヤ配列のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂのいずれかが配置されている。各画素１７ａは、前面のいずれかのカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂを透過して入射した被写体光線の色を検出、つまり、色成分（色帯域）の光を光電変換し、その強さ（輝度）に応じた電荷を蓄積する。
【００２６】
図４（Ａ）は、イメージセンサ１７を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な円形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この円形軌跡は、イメージセンサ１７の画素ピッチＰの２1/2／２倍を半径ｒとする円形の閉じた経路である。図４（Ｂ）は、イメージセンサ１７を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な正方形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この正方形軌跡は、イメージセンサ１７の画素ピッチＰを一辺とした正方形の閉じた経路である。図４（Ｂ）では、イメージセンサ１７を、画素１７ａの互いに直交する並び方向の一方（鉛直方向）と平行なＹ軸方向、他方（水平方向）と平行なＸ軸方向に１画素ピッチＰ単位で交互にかつ正方形経路となるように移動させている。
【００２７】
図４（Ａ）、（Ｂ）のように、露光中にイメージセンサ１７を円形または正方形の所定軌跡を描くように駆動すると、各カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ（画素１７ａ）の中央に入射した被写体光線（光束）が、４個のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇに均等に入射するので、光学ローパスフィルタと同等の効果が得られる。つまり、どのカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ（画素１７ａ）に入射した光線も、必ずその周辺のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ（画素１７ａ）に入射するので、恰も光学ローパスフィルタを光線が通過したのと同等の効果（ＬＰＦ効果）が得られる。
【００２８】
さらに、イメージセンサ１７の駆動範囲を段階的に切り替える（円形軌跡の場合は半径ｒを異ならせ、正方形軌跡の場合は一辺の長さを異ならせる）ことで、イメージセンサ１７によるＬＰＦ効果の強弱を段階的に切り替えることができる。つまり、円形軌跡の半径ｒまたは正方形軌跡の一辺を長くする（被写体光線が入射するイメージセンサ１７の検出色の異なる画素１７ａ（カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ）に入射する画素１７ａの範囲を拡大する）に連れてＬＰＦ効果が強くなり、一方、同半径ｒまたは一辺を短くする（被写体光線が入射するイメージセンサ１７の検出色の異なる画素１７ａ（カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ）に入射する画素１７ａの範囲を縮小する）に連れてＬＰＦ効果が弱くなる。表１に示すように、本実施形態では、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「ＯＦＦ」、「小」、「中」、「大」の４段階で切り替えることができる。イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果が「ＯＦＦ」とは、イメージセンサ１７を駆動することなく、従ってＬＰＦ効果が得られない状態を意味する。
【表１】
2014171198.tif 000003
【００２９】
イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果の切り替えは、例えば、ローパスフィルタ操作部２９の手動操作により行う態様、あるいはＤＳＰ２１が種々の撮影条件パラメータに基づいて自動で行う態様が可能であり、その態様には自由度がある。
【００３０】
続いて、図５〜図８を参照して、ＤＳＰ（画像処理部）２１の構成およびＤＳＰ（画像処理部）２１による入力画像データの圧縮符号化処理について詳細に説明する。本実施形態では、イメージセンサ１７から入力した入力画像データを８×８画素からなるブロックに分割し、各ブロックの画素をＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）変換により空間周波数分布の係数に変換し、視覚に適用した閾値で量子化し、求まった量子化係数を統計的に求めたハフマンンテーブルにより符号化するJPEG（Joint Photographic Experts Group）符号化処理を適用している。
【００３１】
図５に示すように、ＤＳＰ（画像処理部）２１は、ＤＣＴ変換部５０と、量子化処理部６０と、量子化テーブル保持部（Ｑテーブル保持部）６５と、エントロピー符号化部（ハフマン符号化部）７０と、固定長符号化部８０とを備えている。
【００３２】
ＤＣＴ変換部５０には、イメージセンサ１７から、輝度Ｙ及び色差Ｃｂ、色差Ｃｒごとに８×８画素のブロックを単位に分割され且つオフセット減算（−１２８）が施された入力画像データが入力する。ＤＣＴ変換部５０は、入力画像データの各ブロックに対してＤＣＴ変換処理を施すことで空間領域から周波数領域に変換する。
【００３３】
量子化処理部６０は、ＤＣＴ変換部５０によってＤＣＴ変換された入力画像データの画素値に対し、ＤＣＴ変換部５０と同じく８×８画素のブロック単位で量子化処理を施すことで非可逆圧縮する。量子化処理とは、８×８画素のブロック内の各画素に対する除算演算であり、除算に使用する係数の集合である８×８画素のブロックからなる量子化テーブル（Ｑテーブル）が、量子化テーブル保持部６５に保持されている。
【００３４】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、量子化テーブル保持部６５が保持する量子化テーブルを示している。同図において、横軸はＸ方向の空間周波数成分を示していて左側から右側に向かうに連れて周波数成分が高くなっていき、縦軸はＹ方向の空間周波数成分を示していて上側から下側に向かうに連れて周波数成分が高くなっていく。図６（Ａ）は、入力画像データに含まれる高周波成分を可及的に除去しつつ入力画像データを高い圧縮率で非可逆圧縮するための高圧縮用量子化テーブルであり、ＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動している場合に取得した入力画像を非可逆圧縮したときに、撮影画像中に高周波成分がランダムノイズとして残るのを効果的に防止することができる。図６（Ｂ）は、入力画像データに含まれる高周波成分を可及的に残しつつ入力画像データを低い圧縮率で非可逆圧縮するための低圧縮用量子化テーブルであり、ＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動していない場合に取得した入力画像を非可逆圧縮したときに、撮影画像中の高周波成分を過剰に除去して詳細度が低下するのを効果的に防止することができる。すなわち、量子化テーブル保持部６５は、イメージセンサ１７を光軸直交平面内で駆動してＬＰＦ効果を得る場合とそうでない場合に応じて、量子化処理部６０が量子化処理を施すのに最適な高圧縮用量子化テーブルと低圧縮用量子化テーブルを別々に保持している。
【００３５】
図７（Ａ）は、ＤＣＴ変換部５０から量子化処理部６０に入力した入力画像データの画素値を示しており、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の入力画像データを図６（Ａ）の高圧縮用量子化テーブルによって非可逆圧縮（量子化）した結果を示しており、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の入力画像データを図６（Ｂ）の低圧縮用量子化テーブルによって非可逆圧縮（量子化）した結果を示している。図７（Ｂ）に明らかなように、ＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動している場合に取得した入力画像を高圧縮用量子化テーブルによって非可逆圧縮することで、撮影画像中に高周波成分がランダムノイズとして残るのを効果的に防止することができている。図７（Ｃ）に明らかなように、ＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動していない場合に取得した入力画像を低圧縮用量子化テーブルによって非可逆圧縮することで、撮影画像中の高周波成分を過剰に除去して詳細度が低下するのを効果的に防止することができている。
【００３６】
ここで、図示は省略しているが、量子化テーブル保持部６５は、イメージセンサ駆動部（３３、４０）を介して段階的に切り替えるイメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果のそれぞれに対応させて、複数種類の高圧縮用量子化テーブルを保持している。本実施形態では、イメージセンサ１７の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を「小」、「中」、「大」に切り替え可能になっているので、量子化テーブル保持部６５は、これらに対応させて、この順番に圧縮率が高くなる３種類の高圧縮用量子化テーブルを保持している。
【００３７】
エントロピー符号化部７０は、量子化処理部６０が量子化（非可逆圧縮）した入力画像を、ハフマン符号を用いた可逆圧縮によってエントロピー符号化する。量子化処理部６０によって量子化された入力画像データは８×８画素の２次元ブロック単位で構成されているため、左上からジグザグに１次元化され、エントロピー符号化（ハフマン符号化）される。
【００３８】
固定長符号化部８０は、エントロピー符号化部７０がエントロピー符号化した入力画像データのファイルサイズを固定長符号に調整する。より具体的に、固定長符号化部８０は、エントロピー符号化部７０がエントロピー符号化した入力画像データの任意の点（例えば５点）をサンプリングデータとして抽出し、このサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定する。固定長符号化部８０は、サンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるときは、入力画像データのファイルサイズが固定長あるいはそれ以下であるので、処理を終了する。固定長符号化部８０は、サンプリングデータの総和が所望のサイズ以下でないときは、量子化テーブル保持部６５が保持する高圧縮用量子化テーブルまたは低圧縮用量子化テーブルの８×８画素の各ブロックの要素を１ずつインクリメントした上で、量子化処理部６０による量子化処理（非可逆圧縮）およびエントロピー符号化部７０によるエントロピー符号化処理（可逆圧縮）を実行させた後に、再度、サンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定する。固定長符号化部８０は、以上の処理をサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下となるまで繰り返す。
【００３９】
ここで、固定長符号化部８０は、ＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動している場合における入力画像データのファイルサイズの固定長（サンプリングデータの総和）を、ＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動していない場合における入力画像ファイルの固定長（サンプリングデータの総和）よりも短く（小さく）なるように設定している。
【００４０】
図８は、ＤＳＰ（画像処理部）２１による入力画像データの圧縮符号化処理を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、イメージセンサ１７による被写体像の撮像が行われると、イメージセンサ１７からＤＣＴ変換部５０に、輝度Ｙ及び色差Ｃｂ、色差Ｃｒごとに８×８画素のブロックを単位に分割され且つオフセット減算（−１２８）が施された入力画像データが入力する（ステップＳ１）。
【００４２】
次いで、ＤＣＴ変換部５０は、イメージセンサ１７から入力した入力画像データの各ブロックに対してＤＣＴ変換処理を施すことで空間領域から周波数領域に変換する（ステップＳ２）。
【００４３】
次いで、量子化処理部６０は、量子化テーブル保持部６５が保持する量子化テーブルを初期化した上で、量子化（非可逆圧縮）に使用する量子化テーブルを選択する（ステップＳ３）。より具体的に、量子化処理部６０は、イメージセンサ１７から入力した入力画像がＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動している場合に取得したものであるときは、図６（Ａ）に示す高圧縮用量子化テーブルを使用することを選択し、イメージセンサ１７から入力した入力画像がＬＰＦ効果を得るためにイメージセンサ１７を駆動していない場合に取得したものであるときは、図６（Ｂ）に示す低圧縮用量子化テーブルを使用することを選択する。
【００４４】
次いで、量子化処理部６０は、選択した高圧縮用量子化テーブルまたは低圧縮用量子化テーブルを使用して、ＤＣＴ変換部５０によってＤＣＴ変換された入力画像データの画素値に対し、ＤＣＴ変換部５０と同じく８×８画素のブロック単位で量子化処理を施すことで非可逆圧縮する（ステップＳ４）。
【００４５】
次いで、エントロピー符号化部７０は、量子化処理部６０が量子化（非可逆圧縮）した入力画像を、ハフマン符号を用いた可逆圧縮によってエントロピー符号化する（ステップＳ５）。
【００４６】
次いで、固定長符号化部８０は、エントロピー符号化部７０がエントロピー符号化した入力画像データの任意の点（例えば５点）をサンプリングデータとして抽出し、このサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。固定長符号化部８０は、サンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるときは（ステップＳ６：ＹＥＳ）、入力画像データのファイルサイズが固定長あるいはそれ以下であるので、処理を終了する。固定長符号化部８０は、サンプリングデータの総和が所望のサイズ以下でないときは（ステップＳ６：ＮＯ）、量子化テーブル保持部６５が保持する高圧縮用量子化テーブルまたは低圧縮用量子化テーブルの８×８画素の各ブロックの要素を１ずつインクリメントした上で（ステップＳ７、ステップＳ８）、量子化処理部６０による量子化処理（非可逆圧縮）およびエントロピー符号化部７０によるエントロピー符号化処理（可逆圧縮）を実行させた後に（ステップＳ４、ステップＳ５）、再度、サンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。固定長符号化部８０は、ステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ７、ステップＳ８の処理ループをサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下となる（ステップＳ６：ＹＥＳ）まで繰り返す。固定長符号化部８０は、以上の処理により、エントロピー符号化部７０がエントロピー符号化した入力画像データのファイルサイズを固定長符号に調整する。
【００４７】
ここで、固定長符号化部８０は、ステップＳ６において、抽出したサンプリングデータの総和が所望のサイズ以下であるか否かを判定するのであるが、この「所望のサイズ」の閾値は、ステップＳ３において高圧縮用量子化テーブルと低圧縮用量子化テーブルのいずれを選択したのか（つまりＬＰＦ駆動の有無）に応じて変動するように設定されている。
【００４８】
（第２実施形態）
図９、図１０は本発明の第２実施形態を示している。第１実施形態と同一の構成要素および処理ステップには同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図９に示すように、第２実施形態のＤＳＰ（画像処理部）２１は、第１実施形態の固定長符号化部８０に代えて、可変長符号化部９０を備えている。この可変長符号化部９０は、エントロピー符号化部７０がエントロピー符号化した入力画像データのファイルサイズを調整することなく可変長符号として出力する。従って、第２実施形態では、図１０のフローチャートに示すように、図８（第１実施形態）のフローチャートにおけるステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ８の処理が存在せず、その代わりに、ステップＳ６'において、可変長符号化部９０が、エントロピー符号化部７０がエントロピー符号化した入力画像データのファイルサイズを調整することなく可変長符号として出力する。
【００５０】
このように本実施形態のデジタルカメラ（撮影装置）１０は、量子化テーブル保持部６５が、入力画像データに含まれる高周波成分を可及的に除去しつつこれを高い圧縮率で非可逆圧縮するための高圧縮用量子化テーブルと、入力画像データに含まれる高周波成分を可及的に残しつつこれを低い圧縮率で非可逆圧縮するための低圧縮用量子化テーブルと、を保持している。また量子化処理部６０が、光学的なローパスフィルタ効果（ＬＰＦ効果）を得るためにイメージセンサ（移動部材）１７を駆動している場合における入力画像データを、高圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する一方、光学的なローパスフィルタ効果（ＬＰＦ効果）を得るためにイメージセンサ（移動部材）１７を駆動していない場合における入力画像データを、低圧縮用量子化テーブルを用いて非可逆圧縮する。これにより、イメージセンサ（移動部材）１７を光軸直交平面内で駆動して光学的なローパスフィルタ効果（ＬＰＦ効果）を得る場合とそうでない場合とにかかわらず、常に、好適な量子化処理ひいては符号化処理を施して、高詳細で優れた画像品質を実現することができる。
【００５１】
以上の実施形態では、ＤＳＰ（画像処理部）２１がJPEG符号化処理を実行する場合を例示して説明したが、本発明は、量子化処理（非可逆圧縮）を必須とする符号化方式である限りにおいて、JPEG符号化処理以外の符号化方式にも適用することができる。
【００５２】
以上の実施形態では、ＬＰＦ駆動の有無に応じて、高圧縮用量子化テーブルと低圧縮用量子化テーブルのいずれか一方を選択使用する場合を例示して説明したが、撮影者の設定した圧縮率（例えば、「高」、「中」、「低」）を前後で複数に分け（例えば、「中のうち高い方」と「中のうち低い方」）、その中でＬＰＦ駆動の有無によりこれらの圧縮率を制御する態様も可能である。また圧縮率に応じて、ＬＰＦ駆動の強弱またはＯＮ／ＯＦＦを定める態様も可能である。
【００５３】
以上の実施形態では、イメージセンサ１７を「移動部材」として、このイメージセンサ１７を光軸直交平面内で駆動する態様を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮影レンズ群（撮影光学系）Ｌを含む被写体像を結像させる光学要素の少なくとも一部をなすレンズを「移動部材」として、このレンズを撮影レンズ１１内に設けたボイスコイルモータ（駆動機構）によって光軸直交平面内で駆動する態様も可能である。あるいは、イメージセンサ１７と撮影レンズ（撮影光学系）Ｌの一部をなすレンズの双方を「移動部材」として、これらを光軸直交平面内で駆動する態様も可能である。いずれの態様であっても、イメージセンサ１７上への被写体像の結像位置を変位させて像振れを補正するとともに、被写体光束をイメージセンサ１７の検出色の異なる複数の画素に入射させて光学的なローパスフィルタ効果を得ることができる。
【００５４】
以上の実施形態では、イメージセンサ１７が描く所定軌跡を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な円形軌跡または正方形軌跡とした場合を例示して説明したが、これに限定されず、例えば、撮影光学系の光軸Ｚと直交する平面内における直線往復移動軌跡としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の撮影装置及び撮影制御システムは、デジタルカメラ等の撮影装置及び撮影制御システムに用いて好適である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  デジタルカメラ（撮影装置、撮影制御システム）
１１  撮影レンズ
Ｌ  撮影レンズ群（撮影光学系、移動部材、振れ補正部材）
１３  絞り（撮影光学系）
１５  シャッタ（撮影光学系）
１７  イメージセンサ（移動部材、振れ補正部材）
１７ａ  画素
１９  メモリ
２０  カメラボディ
２１  ＤＳＰ（画像処理部）
２３  表示部材（ＬＣＤモニタ）
２５  メモリカード
２７  操作部材
２９  ローパスフィルタ操作部
３１  絞り／シャッタ駆動回路
３３  イメージセンサ振動回路（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部、駆動部）
３３Ｘ  Ｘ軸駆動回路
３３Ｙ１  ３３Ｙ２  Ｙ軸駆動回路
３５  メモリ
４０  手ぶれ補正装置（イメージセンサ駆動部、移動部材駆動部、振れ補正部材駆動部、駆動部）
４１  固定支持基板
４２  可動ステージ
４３１  ４３２  ４３３  ヨーク
５０  ＤＣＴ変換部
６０  量子化処理部
６５  量子化テーブル保持部（Ｑテーブル保持部）
７０  エントロピー符号化部（ハフマン符号化部）
８０  固定長符号化部
９０  可変長符号化部
Ｃ１  Ｃ２  Ｃ３  駆動用コイル
Ｈ１  Ｈ２  Ｈ３  ホールセンサ
Ｍ１  Ｍ２  Ｍ３  磁石
Ｒ  Ｇ  Ｂ  カラーフィルタ
【図１】
2014171198.tif 000004
【図２】
2014171198.tif 000005
【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】
2014171198.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2014171198.tif 000013
【国際調査報告】
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2014171198.tif 000015
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