(57)【要約】【課題】  高解像度静止画とこれより解像度の低い動画との両方に対応可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  レンズ１１と、ＣＣＤ１２とを備えた撮像装置に、ＣＣＤ１２から、水平方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す水平画素入力部１３と、レンズ１１とＣＣＤ１２との間隔を変化させた場合の各々について、水平画素入力部１３で得られる画素値から水平方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以上エネルギー検出部１６と、水平必要解像度以上エネルギー検出部１６の検出結果に基づき、水平必要解像度以上エネルギーを抑制するように、レンズ１１とＣＣＤ１２との間隔を制御するレンズ位置制御部２２とを設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、ＣＣＤとを備えた撮像装置であって、
前記ＣＣＤから、水平方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す水平画素入力部と、
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記水平画素入力部で得られる画素値から水平方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以上エネルギー検出部と、
前記水平必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、水平必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御部とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記水平画素入力部で得られる画素値から水平方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以下エネルギー検出部をさらに備え、
前記光学系位置制御部が、前記水平必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果と前記水平必要解像度以下エネルギー検出部の検出結果とに基づき、水平必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、水平必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光学系位置制御部が、前記水平必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
レンズと、ＣＣＤとを備えた撮像装置であって、
前記ＣＣＤから、垂直方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す垂直画素入力部と、
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記垂直画素入力部で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以上エネルギー検出部と、
前記垂直必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、垂直必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御部とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記垂直画素入力部で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以下エネルギー検出部をさらに備え、
前記光学系位置制御部が、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果と前記垂直必要解像度以下エネルギー検出部の検出結果とに基づき、垂直必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、垂直必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光学系位置制御部が、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御する、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記垂直画素入力部が、垂直方向の全域において画素値を等密度で読み出す、請求項４〜６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記垂直画素入力部が、垂直方向の一部の領域において、当該領域以外の領域からの読み出し密度よりも高密度で画素値を読み出す、請求項４〜６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記光学系位置制御部が、所定周期毎にレンズとＣＣＤとの間隔を制御する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する光学系制御方法であって、
前記ＣＣＤから、水平方向の画素値を必要解像度以上の数だけ読み出す画素入力工程と、
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以上エネルギー検出工程と、
前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、水平必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを有することを特徴とする光学系制御方法。
【請求項１１】
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以下エネルギー検出工程をさらに含み、
前記光学系位置制御工程において、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記水平必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、水平必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、水平必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する、請求項１０に記載の光学系制御方法。
【請求項１２】
前記光学系位置制御工程において、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御する、請求項１０に記載の光学系制御方法。
【請求項１３】
レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する光学系制御方法であって、
前記ＣＣＤから、垂直方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す画素入力工程と、
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以上エネルギー検出工程と、
前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、垂直必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを有することを特徴とする光学系制御方法。
【請求項１４】
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以下エネルギー検出工程をさらに備え、
前記光学系位置制御工程において、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記垂直必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、垂直必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、垂直必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する、請求項１３に記載の光学系制御方法。
【請求項１５】
前記光学系位置制御工程において、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御する、請求項１３に記載の光学系制御方法。
【請求項１６】
前記画素入力工程において、垂直方向の全域で画素値を等密度で読み出す、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の光学系制御方法。
【請求項１７】
前記画素入力工程において、垂直方向の一部の領域では、当該領域以外の領域からの読み出し密度よりも高密度で画素値を読み出す、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の光学系制御方法。
【請求項１８】
前記レンズとＣＣＤとの間隔の制御を所定周期毎に行う、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の光学系制御方法。
【請求項１９】
レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において、前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する処理を、前記撮像装置のマイクロコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記ＣＣＤから、水平方向の画素値を必要解像度以上の数だけ読み出す画素入力工程と、
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以上エネルギー検出工程と、
前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、水平必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを前記マイクロコンピュータに実行させる命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２０】
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以下エネルギー検出工程を前記マイクロコンピュータに実行させる命令をさらに含むと共に、
前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記水平必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、水平必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、水平必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御させる命令を含む、請求項１９に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２１】
前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御させる命令を含む、請求項１９に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２２】
レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において、前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する処理を、前記撮像装置のマイクロコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記ＣＣＤから、垂直方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す画素入力工程と、
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以上エネルギー検出工程と、
前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、垂直必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを前記マイクロコンピュータに実行させる命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２３】
前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以下エネルギー検出工程を前記マイクロコンピュータに実行させる命令をさらに含み、
前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記垂直必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、垂直必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、垂直必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御させる命令を含む、請求項２２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２４】
前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御させる命令を含む、請求項２２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２５】
前記画素入力工程において、垂直方向の全域で画素値を等密度で読み出す、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２６】
前記画素入力工程において、垂直方向の一部の領域では、当該領域以外の領域からの読み出し密度よりも高密度で画素値を読み出す、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２７】
前記マイクロコンピュータに、前記レンズとＣＣＤとの間隔の制御を所定周期毎に行わせる命令を含む、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２８】
請求項１９〜２７のいずれか一項に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高画素数撮像と低画素数撮像とを両立する撮像装置およびこの撮像装置における光学系制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高解像度ＣＣＤから、これよりも解像度の低い、例えばＴＶ信号などの動画像を読み出す方法が、特許文献１などに記載されている。従来は、高解像度ＣＣＤを数ラインおきに読み出す方法、すなわち、所定の規則に従って、高解像度画像の垂直方向においてラインを間引く読み出し方法により、低解像度動画像の読み出しを行っていた。
【０００３】
しかしながら、このような従来の方式では、読み出されないラインの画素が間引かれてしまうことにより、折り返し歪みが発生するという問題が生じる。このため、例えば、垂直解像度の高い画像における斜めの線が、読み出し後の低解像度画像においてライン毎に不連続となるなど、画質が劣化するという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−３２０１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題を鑑み、高解像度静止画とこれより解像度の低い動画との両方に対応可能な撮像装置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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第１の撮像装置は、レンズと、ＣＣＤとを備えた撮像装置であって、前記ＣＣＤから、水平方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す水平画素入力部と、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記水平画素入力部で得られる画素値から水平方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以上エネルギー検出部と、前記水平必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、水平必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御部とを有することを特徴とする。
【０００６】
また、第２の撮像装置は、レンズと、ＣＣＤとを備えた撮像装置であって、前記ＣＣＤから、垂直方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す垂直画素入力部と、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記垂直画素入力部で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以上エネルギー検出部と、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、垂直必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御部とを有することを特徴とする。
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第1の光学系制御方法は、レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する光学系制御方法であって、前記ＣＣＤから、水平方向の画素値を必要解像度以上の数だけ読み出す画素入力工程と、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以上エネルギー検出工程と、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、水平必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、第２の光学系制御方法は、レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する光学系制御方法であって、前記ＣＣＤから、垂直方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す画素入力工程と、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以上エネルギー検出工程と、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、垂直必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明にかかる第１のコンピュータプログラムは、レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において、前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する処理を、前記撮像装置のマイクロコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記ＣＣＤから、水平方向の画素値を必要解像度以上の数だけ読み出す画素入力工程と、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以上エネルギー検出工程と、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、水平必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを前記マイクロコンピュータに実行させる命令を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、第２のコンピュータプログラムは、レンズとＣＣＤとを含む光学系を備えた撮像装置において、前記レンズとＣＣＤとの位置関係を制御する処理を、前記撮像装置のマイクロコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記ＣＣＤから、垂直方向における必要解像度以上の数の受光素子から画素値を読み出す画素入力工程と、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以上エネルギー検出工程と、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、垂直必要解像度以上エネルギーを抑制するように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する光学系位置制御工程とを前記マイクロコンピュータに実行させる命令を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高解像度静止画とこれより解像度の低い動画との両方に対応可能な撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上述の構成にかかる本発明の第１の撮像装置は、水平方向における必要解像度以上エネルギーを抑制するようにレンズとＣＣＤとの位置関係を設定して撮影を行うことにより、水平方向の高解像度成分は低解像度化された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい縦縞などの水平方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい縦縞を暈かして被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれよりも低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供できる。
【００１３】
前記第１の撮像装置は、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記水平画素入力部で得られる画素値から水平方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以下エネルギー検出部をさらに備え、前記光学系位置制御部が、前記水平必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果と前記水平必要解像度以下エネルギー検出部の検出結果とに基づき、水平必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、水平必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する構成としても良い。
【００１４】
この構成によれば、水平方向の高解像度成分は低解像度化された状態で、かつ、水平方向の低解像度成分は解像度が保持された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制でき、かつ、鮮明な被写体映像を得ることができる。
【００１５】
前記第１の撮像装置は、前記光学系位置制御部が、前記水平必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御する構成としても良い。
【００１６】
水平必要解像度以上エネルギーが最大となるようにＣＣＤとレンズとの間隔を設定した場合、水平方向の高解像度成分による折り返し歪みが最大となる。その位置関係から、ＣＣＤとレンズとを近づけた場合も遠ざけた場合も同様に、水平方向の高解像度成分は低解像度化され、折り返し歪み成分は減少する。ここで、レンズとＣＣＤとの間隔を大きくすると、後方の被写体に焦点が合う。逆に、レンズとＣＣＤとを近づけると、前方の被写体に焦点が合う。一般的に、所望の被写体は撮像装置に対して前方に位置することが多いことを考慮すると、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる場合よりも間隔が小さくなるようにＣＣＤとレンズとを配置することにより、水平方向の折り返し歪みの発生を抑制しつつ、被写体に焦点が合った良好な撮像が得られるという効果がある。
【００１７】
上述の構成にかかる本発明の第２の撮像装置は、垂直方向における必要解像度以上エネルギーを抑制するようにレンズとＣＣＤとの位置関係を設定して撮影を行うことにより、垂直方向の高解像度成分は低解像度化された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい横縞などの垂直方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい横縞を暈かして被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれよりも低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供できる。
【００１８】
前記第２の撮像装置は、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記垂直画素入力部で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以下エネルギー検出部をさらに備え、前記光学系位置制御部が、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果と前記垂直必要解像度以下エネルギー検出部の検出結果とに基づき、垂直必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、垂直必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御する構成としても良い。
【００１９】
この構成によれば、垂直方向の高解像度成分は低解像度化された状態で、かつ、垂直方向の低解像度成分は解像度が保持された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制でき、かつ、鮮明な被写体映像を得ることができる。
【００２０】
前記第２の撮像装置は、前記光学系位置制御部が、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出部の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御する構成としても良い。
【００２１】
垂直必要解像度以上エネルギーが最大となるようにＣＣＤとレンズとの間隔を設定した場合、垂直方向の高解像度成分による折り返し歪みが最大となる。その位置関係から、ＣＣＤとレンズとを近づけた場合も遠ざけた場合も同様に、垂直方向の高解像度成分は低解像度化され、折り返し歪み成分は減少する。ここで、レンズとＣＣＤとの間隔を大きくすると、後方の被写体に焦点が合う。逆に、レンズとＣＣＤとを近づけると、前方の被写体に焦点が合う。一般的に、所望の被写体は撮像装置に対して前方に位置することが多いことを考慮すると、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる場合よりも間隔が小さくなるようにＣＣＤとレンズとを配置することにより、垂直方向の折り返し歪みの発生を抑制しつつ、被写体に焦点が合った良好な撮像が得られるという効果がある。
【００２２】
前記第２の撮像装置において、前記垂直画素入力部が、垂直方向の全域において画素値を等密度で読み出す構成としても良いし、前記垂直画素入力部が、垂直方向の一部の領域において、当該領域以外の領域からの読み出し密度よりも高密度で画素値を読み出す構成としても良い。垂直方向における一部の領域では高密度で画素を読み出し、他の領域では低密度で画素を読み出せば、垂直方向の全域において画素を等密度で読み出したときに折り返し歪みとなってしまう高解像度成分が局所的に存在する場合、その局所的な領域において高密度で画素を読み出すことにより、折り返し歪みの発生が抑えられるという効果を奏する。
【００２３】
前記第１または第２の撮像装置において、前記光学系位置制御部が、所定周期毎にレンズとＣＣＤとの間隔を制御する構成とすることも好ましい。例えば１フレーム内で所定周期毎にレンズとＣＣＤとの間隔の調整を行うことにより、各フレーム毎にレンズ位置の調整を行う場合と比較して、高解像度成分の動きに追従して、レンズとＣＣＤとの間隔をより高精度に制御することができる。これにより、所定周期毎に被写体が動く場合などに折り返し歪みの発生を抑えられるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明にかかる上述の第１の光学系制御方法は、水平方向における必要解像度以上エネルギーを抑制するようにレンズとＣＣＤとの位置関係を設定して撮影を行うことにより、水平方向の高解像度成分は低解像度化された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい縦縞などの水平方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい縦縞を暈かして被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれよりも低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供することが可能となる。
【００２５】
前記第１の光学系制御方法は、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以下エネルギー検出工程をさらに含み、前記光学系位置制御工程において、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記水平必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、水平必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、水平必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御するようにしても良い。
【００２６】
前記第１の光学系制御方法は、前記光学系位置制御工程において、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御するようにしても良い。
【００２７】
また、本発明にかかる上述の第２の光学系制御方法は、垂直方向における必要解像度以上エネルギーを抑制するようにレンズとＣＣＤとの位置関係を設定して撮影を行うことにより、垂直方向の高解像度成分は低解像度化された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい縦縞などの垂直方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい縦縞を暈かして被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれよりも低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供することが可能となる。
【００２８】
前記第２の光学系制御方法は、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以下エネルギー検出工程をさらに備え、前記光学系位置制御工程において、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記垂直必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、垂直必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、垂直必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御するようにしても良い。
【００２９】
前記第２の光学系制御方法は、前記光学系位置制御工程において、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御するようにしても良い。
【００３０】
前記第２の光学系制御方法は、前記画素入力工程において、垂直方向の全域で画素値を等密度で読み出すようにしても良いし、前記画素入力工程において、垂直方向の一部の領域では、当該領域以外の領域からの読み出し密度よりも高密度で画素値を読み出すようにしても良い。
【００３１】
また、前記第１または第２の光学系制御方法において、前記レンズとＣＣＤとの間隔の制御を所定周期毎に行うことも好ましい。
【００３２】
上述の本発明にかかる第１のコンピュータプログラムは、水平方向における必要解像度以上エネルギーを抑制するようにレンズとＣＣＤとの位置関係を設定して撮影を行わせる。これにより、水平方向の高解像度成分が低解像度化された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい縦縞などの水平方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい縦縞を暈かして被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれよりも低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供できる。
【００３３】
前記第１のコンピュータプログラムは、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られた画素値から水平方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する水平必要解像度以下エネルギー検出工程を前記マイクロコンピュータに実行させる命令をさらに含むと共に、前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記水平必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、水平必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、水平必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御させる命令を含んでも良い。
【００３４】
前記第１のコンピュータプログラムは、前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記水平必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御させる命令を含んでも良い。
【００３５】
上述の本発明にかかる第２のコンピュータプログラムは、垂直方向における必要解像度以上エネルギーを抑制するようにレンズとＣＣＤとの位置関係を設定して撮影を行わせる。これにより、垂直方向の高解像度成分が低解像度化された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい横縞などの垂直方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい横縞を暈かして被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれよりも低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供できる。
【００３６】
前記第２のコンピュータプログラムは、前記レンズとＣＣＤとの間隔を変化させた場合の各々について、前記画素入力工程で得られる画素値から垂直方向の必要解像度以下の周波数のエネルギーを検出する垂直必要解像度以下エネルギー検出工程を前記マイクロコンピュータに実行させる命令をさらに含み、前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果と前記垂直必要解像度以下エネルギー検出工程の検出結果とに基づき、垂直必要解像度以上エネルギーが比較的小さくなり、かつ、垂直必要解像度以下エネルギーが比較的大きくなるように、前記レンズとＣＣＤとの間隔を制御させる命令を含んでも良い。
【００３７】
前記第２のコンピュータプログラムは、前記光学系位置制御工程において、前記マイクロコンピュータに、前記垂直必要解像度以上エネルギー検出工程の検出結果に基づき、前記レンズとＣＣＤとの間隔を、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる場合のレンズとＣＣＤとの間隔よりも小さくなるよう制御させる命令を含んでも良い。
【００３８】
前記第２のコンピュータプログラムは、前記画素入力工程において、垂直方向の全域で画素値を等密度で読み出させても良いし、前記画素入力工程において、垂直方向の一部の領域では、当該領域以外の領域からの読み出し密度よりも高密度で画素値を読み出させても良い。
【００３９】
前記第１または第２のコンピュータプログラムは、前記マイクロコンピュータに、前記レンズとＣＣＤとの間隔の制御を所定周期毎に行わせる命令を含むことも好ましい。
【００４０】
以下、本発明のより具体的な実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる撮像装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の撮像装置は、レンズ１１、ＣＣＤ１２、水平画素入力部１３、水平必要解像度以上通過フィルタ１４、水平必要解像度以下通過フィルタ１５、水平必要解像度以上エネルギー検出部１６、水平必要解像度以下エネルギー検出部１７、水平必要解像度以上エネルギー累積部１８、水平必要解像度以下エネルギー累積部１９、エネルギー比率算出部２０、エネルギー比較部２１、レンズ位置制御部（光学系位置制御部）２２を備えている。
【００４２】
本実施形態においては、記録または伝送等で必要な水平方向の解像度である水平必要解像度を４０とし、記録または伝送等で必要な垂直方向の解像度である垂直必要解像度を３０とする。このため、ＣＣＤ１２は、水平方向に８０個、垂直方向に６０個、合計４８００個の受光素子を有するものとする。
【００４３】
また、レンズ１１の位置は、図２に示すように、ＣＣＤ１２から最も遠い位置Ｐ1から、ＣＣＤ１２に最も近い位置ＰSまでのＳ箇所（Ｓは２以上の自然数）に、レンズ位置制御部２２の制御によって、段階的に設定することができる。なお、本実施形態では、位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSは等間隔であるものとするが、レンズの段階的な設定位置はこのような等間隔に限定されない。
【００４４】
最初に各部の機能について簡単に説明する。
【００４５】
水平画素入力部１３は、水平方向６０画素（１ライン）を１単位として、ＣＣＤ１２から画素信号の読み出しを行う。
【００４６】
水平必要解像度以上通過フィルタ１４は、水平画素入力部１３で得られた水平方向６０画素の画素値に対して周波数解析を行い、水平必要解像度以上の周波数成分を通過させる。水平必要解像度以下通過フィルタ１５は、水平画素入力部１３で得られた水平方向６０画素の画素値に対して周波数解析を行い、水平必要解像度以下の周波数成分を通過させる。例えば、本実施形態の場合では、水平必要解像度以上通過フィルタ１４としては、カットオフ周波数を水平必要解像度とするハイパスフィルタを、水平必要解像度以下通過フィルタ１５としては、カットオフ周波数を水平必要解像度とするローパスフィルタを用いることができる。
【００４７】
水平必要解像度以上エネルギー検出部１６は、１ライン毎に、水平必要解像度以上通過フィルタ１４を通過した水平必要解像度以上の周波数のエネルギー（以降、水平必要解像度以上エネルギーと称する）を検出する。この水平必要解像度以上エネルギーが、折り返し歪みの成分となる。
【００４８】
水平必要解像度以下エネルギー検出部１７は、１ライン毎に、水平必要解像度以下通過フィルタ１５を通過した水平必要解像度以下の周波数のエネルギー（以降、水平必要解像度以下エネルギーと称する）を検出する。水平必要解像度以下エネルギーは、被写体の映像を可視状態に保つために必要である。
【００４９】
水平必要解像度以上エネルギー累積部１８は、水平必要解像度以上エネルギー検出部１６で検出された水平必要解像度以上エネルギーの３０ライン分の累積値を算出する。水平必要解像度以下エネルギー累積部１９は、水平必要解像度以下エネルギー検出部１７で検出された水平必要解像度以下エネルギーの３０ライン分の累積値を算出する。
【００５０】
エネルギー比率算出部２０は、水平必要解像度以上エネルギー累積部１８により算出された水平必要解像度以上エネルギーの累積値に対する、水平必要解像度以下エネルギー累積部１９により算出された水平必要解像度以下エネルギーの累積値の比率であるエネルギー比率を算出する。なお、エネルギー比率算出部２０は、レンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて、エネルギー比率を算出し、その算出結果をエネルギー比率Ｒn（ｎ＝１，２，…Ｓ）としてメモリに記憶する。
【００５１】
エネルギー比較部２１は、エネルギー比率算出部２０においてレンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて算出されたエネルギー比率Ｒn（ｎ＝１，２，…Ｓ）を相互に比較し、その最大値を検出する。
【００５２】
レンズ位置制御部２２は、エネルギー比較部２１の検出結果に基づき、位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSのうち、エネルギー比率Ｒnの最大値を与える位置Ｐnに、レンズ１１を設定する。
【００５３】
本実施形態にかかる撮像装置は、１フレーム撮影する毎に、ＣＣＤ１２に対するレンズ１１の位置を適切に設定する処理（以降、レンズ位置調整処理と称する）を行う。本実施形態におけるレンズ位置調整処理とは、レンズ１１をＰ1〜ＰSまで順次移動させながら、レンズ１１がこれらの位置にある場合のそれぞれにおいて同一の被写体像を受像し、各々のレンズ位置における水平必要解像度以上エネルギーと水平必要解像度以下エネルギーとを求め、これらのエネルギーの比率が最大となる位置にレンズ１１を設定する処理である。なお、レンズ位置調整処理を行うタイミングは、前述の１フレーム毎に限定されない。ただし、レンズ位置調整処理を完了するまでの時間をＴ１、レンズ位置が調整された状態で１フレーム分の画素を読み出す時間をＴ２、記録または伝送等で要求される１フレーム分の画素を転送する時間をＴ３とした場合、（Ｔ１＋Ｔ２）＞Ｔ３を満たす必要がある。
【００５４】
このレンズ位置調整処理の詳細について、図３のフローチャートを参照しながら以下に説明する。なお、以下の処理は、撮像装置内部のマイクロコンピュータ（図示せず）が図１に示した各部に制御命令を送ることによって実行される。
【００５５】
図３に示すように、本撮像装置は、まず、レンズ位置を表すｉの値を１に初期化する（ステップＳ１０１）。次に、レンズ位置制御部２２により、レンズ１１の位置をＰiに設定する（ステップＳ１０２）。また、このとき、水平必要解像度以上エネルギー累積部１８および水平必要解像度以下エネルギー累積部１９の累積値をリセットする。
【００５６】
次に、ＣＣＤ１２で被写体を撮像し、水平画素入力部１３により、水平方向６０画素、すなわち１ライン分の画素信号を読み出す(ステップＳ１０３)。そして、ステップＳ１０３で読み出した画素信号を、水平必要解像度以上通過フィルタ１４および水平必要解像度以下通過フィルタ１５に入力する。これらを通過した信号を、水平必要解像度以上エネルギー検出部１６および水平必要解像度以下エネルギー検出部１７で検出することにより、１ライン分の水平必要解像度以上エネルギーおよび水平必要解像度以下エネルギーをそれぞれ求める（ステップＳ１０４）。
【００５７】
ステップＳ１０４で求められた水平必要解像度以上エネルギーおよび水平必要解像度以下エネルギーは、水平必要解像度以上エネルギー累積部１８および水平必要解像度以下エネルギー累積部１９へ送られる。水平必要解像度以上エネルギー累積部１８および水平必要解像度以下エネルギー累積部１９は、水平必要解像度以上エネルギーおよび水平必要解像度以下エネルギーの値を、記憶しているそれぞれの累積値に加算する（ステップＳ１０５）。
【００５８】
そして、３０ライン分の水平必要解像度以上エネルギー累積値および水平必要解像度以下エネルギー累積値を得たかを確認し（ステップＳ１０６）、得ていない場合（ステップＳ１０６の結果がＮｏ）はステップＳ１０３へ移行し、得られた場合（ステップＳ１０６の結果がＹｅｓ）はステップＳ１０７へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１０７では、エネルギー比率算出部２０が、水平必要解像度以上エネルギー累積値に対する水平必要解像度以下エネルギー累積値の比率Ｒiを算出し、算出結果をエネルギー比率算出部２０内のメモリに記憶する。
【００６０】
そして、ｉ＝Ｓであるかを確認し（ステップＳ１０８）、ｉ＝Ｓでない場合（ステップＳ１０８の結果がＮｏ）はステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９では、ｉの値を１だけインクリメントして、ステップＳ１０２へ移行する。
【００６１】
一方、ｉ＝Ｓである場合（ステップＳ１０８の結果がＹｅｓ）は、ステップＳ１１０へ移行する。ステップＳ１１０では、ステップＳ１０７で記憶された比率Ｒi（ｉ＝１，２，…Ｓ）の最大値を与える位置（Ｐi）にレンズ１１を設定し、レンズ位置調整処理を終了する。
【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、折り返し歪みの原因となる必要解像度以上エネルギーに対する、必要解像度以下エネルギーの比率が最も低くなる位置にレンズ１１を設定して撮影を行うことにより、水平方向の高解像度成分は低解像度化された状態で、かつ、水平方向の低解像度成分は解像度が保持された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい縦縞などの水平方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい縦縞を暈かし、かつ、この細かい縦縞以外は暈かさずに、被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれよりも低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供できる。
【００６３】
なお、本実施形態では、固定されたＣＣＤ１２に対してレンズ１１が可動に構成された例を説明したが、レンズとＣＣＤとの相対距離が可変であれば良いので、レンズの位置が固定され、ＣＣＤがレンズに対して可動であっても良い。
【００６４】
また、図３に示した処理手順を撮像装置のマイクロコンピュータに実行させるためのプログラムおよびこのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体も、本発明の一態様である。
【００６５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２にかかる撮像装置の構成図である。図４に示すように、本実施形態の撮像装置は、レンズ１１、ＣＣＤ１２、水平画素入力部３３、水平必要解像度以上通過フィルタ３４、水平必要解像度以上エネルギー検出部３５、水平必要解像度以上エネルギー累積部３６、エネルギー比較部３７、レンズ位置制御部３８を備えている。
【００６６】
なお、本実施形態の撮像装置においても、実施の形態１（図２参照）と同様に、レンズ１１を、ＣＣＤ１２から最も遠い位置（Ｐ1）から最も近い位置（ＰS）までのＳ箇所の位置に段階的に移動させることが可能である。
【００６７】
水平画素入力部３３は、ＣＣＤ１２から、水平方向において水平必要解像度以上の数の受光素子から、画素値（画素信号）を読み出す。水平必要解像度以上通過フィルタ３４は、水平画素入力部３３で得られた画素値に対して周波数解析を行い、水平必要解像度以上の周波数成分を通過させる。水平必要解像度以上エネルギー検出部３５は、水平必要解像度以上通過フィルタ３４を通過した周波数成分から、水平必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する。水平必要解像度以上エネルギー累積部３６は、水平必要解像度以上エネルギー検出部３５で検出された水平必要解像度以上エネルギーの１フレーム分の累積値を算出する。
【００６８】
エネルギー比較部３７は、レンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて、前記の水平必要解像度以上エネルギー累積部３６で算出された１フレーム分のエネルギー累積値Ｅn（ｎ＝１，２，…Ｓ）を相互に比較し、その最大値を検出する。
【００６９】
レンズ位置制御部３８は、エネルギー比較部３７の検出結果に基づき、位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSのうち、エネルギー累積値Ｅnの最大値を与える位置Ｐnに、レンズ１１を設定する。
【００７０】
本実施形態の撮像装置は、１フレーム撮影する毎に、ＣＣＤ１２に対するレンズ１１の位置を適切に設定するためのレンズ位置調整処理を行う。本実施形態におけるレンズ位置調整処理とは、レンズ１１をＰ1〜ＰSまで順次移動させながら、レンズ１１がこれらの位置にある場合のそれぞれにおいて同一の被写体像を受像し、水平必要解像度以上エネルギーが最大となるレンズ位置を求め、そのレンズ位置よりもＣＣＤ１２に近い位置にレンズ１１を配置する処理である。なお、レンズ位置調整処理を行うタイミングは、前述の１フレーム毎に限定されない。
【００７１】
ここで、本実施形態におけるレンズ位置調整処理の詳細について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の処理は、撮像装置内部のマイクロコンピュータ（図示せず）が図４に示した各部に制御命令を送ることによって実行される。
【００７２】
まず、レンズ位置を表すｉの値を１に初期化する（ステップＳ２０１）。次に、レンズ位置制御部３８により、レンズ１１の位置をＰiに設定する（ステップＳ２０２）。そして、水平画素入力部３３により、水平必要解像度以上の水平方向の画素値を読み出す（ステップＳ２０３）。読み出した画素値は、水平必要解像度以上通過フィルタ３４を経由して水平必要解像度以上エネルギー検出部３５へ送られる。そして、水平必要解像度以上エネルギー検出部３５が、水平必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する。検出されたエネルギーは、水平必要解像度以上エネルギー累積部３６へ累積記憶される。そして、レンズ位置がＰiに設定された状態で１フレーム分のエネルギーが累積記憶されると、水平必要解像度以上エネルギー累積部３６は、その累積値Ｅiをメモリに記憶する（ステップＳ２０４）。
【００７３】
そして、ｉ＝Ｓであるかを確認し（ステップＳ２０５）、ｉ＝Ｓでない場合（ステップＳ２０５の結果がＮｏ）はステップＳ２０６へ移行する。ステップＳ２０６では、ｉの値を１だけインクリメントして、ステップＳ２０２へ移行する。
【００７４】
一方、ｉ＝Ｓである場合（ステップＳ２０５の結果がＹｅｓ）は、ステップＳ２０７へ移行する。ステップＳ２０７では、レンズ位置制御部３８により、ステップＳ２０４で記憶された水平必要解像度以上エネルギーの累積値Ｅi（ｉ＝１，２，…Ｓ）の最大値を求める。そして、ステップＳ２０７で求められた最大値を与えるレンズ位置ＰiよりもＣＣＤ１２に近い位置（Ｐi+1）に、レンズ１１の位置を設定し（ステップＳ２０８）、レンズ位置調整処理を終了する。
【００７５】
このように、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる位置よりもＣＣＤに近い位置にレンズを設定する理由は、以下のとおりである。
【００７６】
水平必要解像度以上エネルギーが最大となるようにＣＣＤに対するレンズ位置を設定した場合、水平方向の高解像度成分による折り返し歪みが最大となる。そのレンズ位置から、ＣＣＤ１２に対してレンズ１１を近づけた場合も遠ざけた場合も同様に、水平方向の高解像度成分は低解像度化され、折り返し歪み成分は減少する。ここで、レンズ１１をＣＣＤ１２から遠ざけると、レンズ１１とＣＣＤ１２との間隔が大きくなり、後方の被写体に焦点が合う。逆に、レンズ１１をＣＣＤ１２に近づけると、レンズ１１とＣＣＤ１２との間隔が小さくなり、前方の被写体に焦点が合う。一般的に、所望の被写体は撮像装置に対して前方に位置することが多いことを考慮すると、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる位置よりもＣＣＤ１２に近づく位置にレンズ１１を配置することにより、水平方向の折り返し歪みの発生を抑制しつつ、被写体に焦点が合った良好な撮像が得られるという効果がある。
【００７７】
なお、本実施形態においては、レンズ１１の可動範囲を、ＣＣＤ１２に遠い方から近い方へ向かって順にＰ1，Ｐ2，…ＰSとし、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる位置がＰiであった場合、レンズ１１をこの位置の隣のＰi+1に配置するものとした。しかし、本発明はこれに限定されず、水平必要解像度以上エネルギーが最大となる位置からＣＣＤ１２へ近づく方向へレンズ１１を動かす距離は、任意に設定すれば良い。
【００７８】
また、本実施形態では、レンズ１１の可動範囲である全ての点Ｐ1，Ｐ2，…ＰSについて、水平必要解像度エネルギーの検出を行ったが、レンズ１１の可動範囲内のいくつかの点についてのみ水平必要解像度エネルギーの検出を行うようにしても良い。
【００７９】
さらに、本実施形態においても、レンズとＣＣＤとの相対距離が可変であれば良いので、レンズ１１が固定され、ＣＣＤ１２が可動な態様とすることも可能である。
【００８０】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態３にかかる撮像装置の構成図である。図６に示すように、本実施形態の撮像装置は、レンズ１１、ＣＣＤ１２、垂直画素入力部４３、垂直必要解像度以上通過フィルタ４４、垂直必要解像度以下通過フィルタ４５、垂直必要解像度以上エネルギー検出部４６、垂直必要解像度以下エネルギー検出部４７、垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８、垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９、エネルギー比率算出部５０、エネルギー比較部５１、レンズ位置制御部５２を備えている。
【００８１】
本実施形態においては、記録または伝送等で必要な水平方向の解像度である水平必要解像度を４０とし、記録または伝送等で必要な垂直方向の解像度である垂直必要解像度を３０とする。このため、ＣＣＤ１２は、水平方向に８０個、垂直方向に６０個、合計４８００個の受光素子を有するものとする。
【００８２】
また、レンズ１１の位置は、実施の形態１と同様に（図２参照）、ＣＣＤ１２から最も遠い位置Ｐ1から、ＣＣＤ１２に最も近い位置ＰSまでのＳ箇所に、レンズ位置制御部５２の制御によって、段階的に設定することができる。なお、本実施形態でも、位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSは等間隔であるものとするが、レンズの段階的な設定位置はこのような等間隔に限定されない。
【００８３】
垂直画素入力部４３は、ＣＣＤ１２の画素信号から、垂直方向に、垂直必要解像度以上の画素数（ここでは５０画素）を１単位（以降、この垂直方向の５０画素を１ラインと称する）として画素値を読み出す。なお、１ラインの画素数は、垂直必要解像度の画素数である３０以上の値であれば良い。
【００８４】
垂直必要解像度以上通過フィルタ４４は、垂直画素入力部４３で得られた垂直方向５０画素の画素値に対して周波数解析を行い、垂直必要解像度以上の周波数成分を通過させる。垂直必要解像度以下通過フィルタ４５は、垂直画素入力部４３で得られた垂直方向５０画素の画素値に対して周波数解析を行い、垂直必要解像度以下の周波数成分を通過させる。
【００８５】
垂直必要解像度以上エネルギー検出部４６は、１ライン毎に、垂直必要解像度以上通過フィルタ４４を通過した垂直必要解像度以上の周波数のエネルギー（以降、垂直必要解像度以上エネルギーと称する）を検出する。
【００８６】
垂直必要解像度以下エネルギー検出部４７は、１ライン毎に、垂直必要解像度以下通過フィルタ４５を通過した垂直必要解像度以下の周波数のエネルギー（以降、垂直必要解像度以下エネルギーと称する）を検出する。
【００８７】
垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８は、垂直必要解像度以上エネルギー検出部４６で検出された垂直必要解像度以上エネルギーの４０ライン分の累積値を算出する。垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９は、垂直必要解像度以下エネルギー検出部４７で検出された垂直必要解像度以下エネルギーの４０ライン分の累積値を算出する。
【００８８】
エネルギー比率算出部５０は、垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８により算出された垂直必要解像度以上エネルギーの累積値に対する、垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９により算出された垂直必要解像度以下エネルギーの累積値の比率であるエネルギー比率を算出する。なお、エネルギー比率算出部５０は、レンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて、エネルギー比率を算出し、その算出結果をエネルギー比率Ｒn（ｎ＝１，２，…Ｓ）としてメモリに記憶する。
【００８９】
エネルギー比較部５１は、エネルギー比率算出部５０においてレンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて算出されたエネルギー比率Ｒn（ｎ＝１，２，…Ｓ）を相互に比較し、その最大値を検出する。
【００９０】
レンズ位置制御部５２は、エネルギー比較部５１の検出結果に基づき、位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSのうち、エネルギー比率Ｒnの最大値を与える位置Ｐnに、レンズ１１を設定する。
【００９１】
以上の構成にかかる本実施形態の撮像装置では、１フレーム撮影する毎に、ＣＣＤ１２に対するレンズ１１の位置を適切に設定するためのレンズ位置調整処理を行う。本実施形態におけるレンズ位置調整処理とは、レンズ１１をＰ1〜ＰSまで順次移動させながら、レンズ１１がこれらの位置にある場合のそれぞれにおいて同一の被写体像を受像し、各々のレンズ位置における垂直必要解像度以上エネルギーと垂直必要解像度以下エネルギーとを求め、これらのエネルギーの比率が最大となる位置Ｐiにレンズ１１を設定する処理である。このレンズ位置調整処理の詳細について、図７のフローチャートを参照しながら以下に説明する。なお、以下の処理は、撮像装置内部のマイクロコンピュータ（図示せず）が図６に示した各部に制御命令を送ることによって実行される。
【００９２】
図７に示すように、本撮像装置は、まず、レンズ位置を表すｉの値を１に初期化する（ステップＳ３０１）。次に、レンズ位置制御部５２により、レンズ１１の位置をＰiに設定する（ステップＳ３０２）。また、このとき、垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８および垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９の累積値をリセットする。
【００９３】
次に、ＣＣＤ１２で被写体を撮像し、垂直画素入力部４３により、垂直方向＿＿画素、すなわち１ライン分の画素信号を読み出す(ステップＳ３０３)。そして、ステップＳ３０３で読み出した画素信号を、垂直必要解像度以上通過フィルタ４４および垂直必要解像度以下通過フィルタ４５に入力する。これらを通過した信号を、垂直必要解像度以上エネルギー検出部４６および垂直必要解像度以下エネルギー検出部４７で検出することにより、１ライン分の垂直必要解像度以上エネルギーおよび垂直必要解像度以下エネルギーをそれぞれ求める（ステップＳ３０４）。
【００９４】
ステップＳ３０４で求められた垂直必要解像度以上エネルギーおよび垂直必要解像度以下エネルギーは、垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８および垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９へ送られる。垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８および垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９は、垂直必要解像度以上エネルギーおよび垂直必要解像度以下エネルギーの値を、記憶しているそれぞれの累積値に加算する（ステップＳ３０５）。
【００９５】
そして、３０ライン分の垂直必要解像度以上エネルギー累積値および垂直必要解像度以下エネルギー累積値を得たかを確認し（ステップＳ３０６）、得ていない場合（ステップＳ３０６の結果がＮｏ）はステップＳ３０３へ移行し、得られた場合（ステップＳ３０６の結果がＹｅｓ）はステップＳ３０７へ移行する。
【００９６】
ステップＳ３０７では、エネルギー比率算出部５０が、垂直必要解像度以上エネルギー累積値に対する垂直必要解像度以下エネルギー累積値の比率Ｒiを算出し、算出結果をエネルギー比率算出部５０内のメモリに記憶する。
【００９７】
そして、ｉ＝Ｓであるかを確認し（ステップＳ３０８）、ｉ＝Ｓでない場合（ステップＳ３０８の結果がＮｏ）はステップＳ３０９へ移行する。ステップＳ３０９では、ｉの値を１だけインクリメントして、ステップＳ３０２へ移行する。
【００９８】
一方、ｉ＝Ｓである場合（ステップＳ３０８の結果がＹｅｓ）は、ステップＳ３１０へ移行する。ステップＳ３１０では、ステップＳ３０７で記憶された比率Ｒi（ｉ＝１，２，…Ｓ）の最大値を与える位置（Ｐi）にレンズ１１を配置し、レンズ位置調整処理を終了する。
【００９９】
以上のように、本実施形態によれば、折り返し歪みの原因となる必要解像度以上エネルギーに対する、必要解像度以下エネルギーの比率が最も低くなる位置にレンズ１１を設定して撮影を行うことにより、垂直方向の高解像度成分は低解像度化された状態で、かつ、垂直方向の低解像度成分は解像度が保持された状態で被写体映像が撮像されるので、折り返し歪みの発生を抑制できる。例えば、細かい横縞などの垂直方向に高周波成分を含む被写体を撮影した場合、折り返し歪みの発生をもたらす細かい横縞を暈かし、かつ、この細かい横縞以外は暈かさずに、被写体映像を撮像することが可能となる。これにより、高解像静止画とこれより低解像度の動画との撮像処理を両立できる撮像装置を提供できる。
【０１００】
なお、本実施形態でも、固定されたＣＣＤ１２に対してレンズ１１が可動に構成された例を説明したが、レンズとＣＣＤとの相対距離が可変であれば良いので、レンズの位置が固定され、ＣＣＤがレンズに対して可動であっても良い。
【０１０１】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４にかかる撮像装置の構成図である。図８に示すように、本実施形態の撮像装置は、レンズ１１、ＣＣＤ１２、垂直画素入力部５３、垂直必要解像度以上通過フィルタ５４、垂直必要解像度以上エネルギー検出部５５、垂直必要解像度以上エネルギー累積部５６、エネルギー比較部５７、レンズ位置制御部５８を備えている。
【０１０２】
なお、本実施形態の撮像装置においても、実施の形態１（図２参照）と同様に、レンズ１１を、ＣＣＤ１２から最も遠い位置（Ｐ1）から最も近い位置（ＰS）までのＳ箇所の位置に段階的に移動させることが可能である。
【０１０３】
垂直画素入力部５３は、ＣＣＤ１２から、垂直方向において垂直必要解像度以上の数の受光素子から、画素値（画素信号）を読み出す。垂直必要解像度以上通過フィルタ５４は、垂直画素入力部５３で得られた画素値に対して周波数解析を行い、垂直必要解像度以上の周波数成分を通過させる。垂直必要解像度以上エネルギー検出部５５は、垂直必要解像度以上通過フィルタ５４を通過した周波数成分から、垂直必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する。垂直必要解像度以上エネルギー累積部５６は、垂直必要解像度以上エネルギー検出部５５で検出された垂直必要解像度以上エネルギーの１フレーム分の累積値を算出する。
【０１０４】
エネルギー比較部５７は、レンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて、前記の垂直必要解像度以上エネルギー累積部５６で算出された１フレーム分のエネルギー累積値Ｅn（ｎ＝１，２，…Ｓ）を相互に比較し、その最大値を検出する。
【０１０５】
レンズ位置制御部５８は、エネルギー比較部５７の検出結果に基づき、位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSのうち、エネルギー累積値Ｅnの最大値を与える位置Ｐnに、レンズ１１を設定する。
【０１０６】
本実施形態の撮像装置は、１フレーム撮影する毎に、ＣＣＤ１２に対するレンズ１１の位置を適切に設定するためのレンズ位置調整処理を行う。本実施形態におけるレンズ位置調整処理とは、レンズ１１をＰ1〜ＰSまで順次移動させながら、レンズ１１がこれらの位置にある場合のそれぞれにおいて同一の被写体像を受像し、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となるレンズ位置を求め、そのレンズ位置よりもＣＣＤ１２に近い位置にレンズ１１を配置する処理である。なお、レンズ位置調整処理を行うタイミングは、前述の１フレーム毎に限定されない。
【０１０７】
ここで、本実施形態におけるレンズ位置調整処理の詳細について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の処理は、撮像装置内部のマイクロコンピュータ（図示せず）が図８に示した各部に制御命令を送ることによって実行される。
【０１０８】
まず、レンズ位置を表すｉの値を１に初期化する（ステップＳ４０１）。次に、レンズ位置制御部５８により、レンズ１１の位置をＰiに設定する（ステップＳ４０２）。そして、垂直画素入力部５３により、垂直必要解像度以上の垂直方向の画素値を読み出す（ステップＳ４０３）。読み出した画素値は、垂直必要解像度以上通過フィルタ５４を経由して垂直必要解像度以上エネルギー検出部５５へ送られる。そして、垂直必要解像度以上エネルギー検出部５５が、垂直必要解像度以上の周波数のエネルギーを検出する。検出されたエネルギーは、垂直必要解像度以上エネルギー累積部５６へ累積記憶される。そして、レンズ位置がＰiに設定された状態で１フレーム分のエネルギーが累積記憶されると、垂直必要解像度以上エネルギー累積部５６は、その累積値Ｅiをメモリに記憶する（ステップＳ４０４）。
【０１０９】
そして、ｉ＝Ｓであるかを確認し（ステップＳ４０５）、ｉ＝Ｓでない場合（ステップＳ４０５の結果がＮｏ）はステップＳ４０６へ移行する。ステップＳ４０６では、ｉの値を１だけインクリメントして、ステップＳ４０２へ移行する。
【０１１０】
一方、ｉ＝Ｓである場合（ステップＳ４０５の結果がＹｅｓ）は、ステップＳ４０７へ移行する。ステップＳ４０７では、レンズ位置制御部５８により、ステップＳ４０４で記憶された垂直必要解像度以上エネルギーの累積値Ｅi（ｉ＝１，２，…Ｓ）の最大値を求める。そして、ステップＳ４０７で求められた最大値を与えるレンズ位置ＰiよりもＣＣＤ１２に近い位置（Ｐi+1）に、レンズ１１の位置を設定し（ステップＳ４０８）、レンズ位置調整処理を終了する。
【０１１１】
このように、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる位置よりもＣＣＤに近い位置にレンズを設定する理由は、以下のとおりである。
【０１１２】
垂直必要解像度以上エネルギーが最大となるようにＣＣＤに対するレンズ位置を設定した場合、垂直方向の高解像度成分による折り返し歪みが最大となる。そのレンズ位置から、ＣＣＤ１２に対してレンズ１１を近づけた場合も遠ざけた場合も同様に、垂直方向の高解像度成分は低解像度化され、折り返し歪み成分は減少する。ここで、レンズ１１をＣＣＤ１２から遠ざけると、レンズ１１とＣＣＤ１２との間隔が大きくなり、後方の被写体に焦点が合う。逆に、レンズ１１をＣＣＤ１２に近づけると、レンズ１１とＣＣＤ１２との間隔が小さくなり、前方の被写体に焦点が合う。一般的に、所望の被写体は撮像装置に対して前方に位置することが多いことを考慮すると、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる位置よりもＣＣＤ１２に近づく位置にレンズ１１を配置することにより、垂直方向の折り返し歪みの発生を抑制しつつ、被写体に焦点が合った良好な撮像が得られるという効果がある。
【０１１３】
なお、本実施形態においては、レンズ１１の可動範囲を、ＣＣＤ１２に遠い方から近い方へ向かって順にＰ1，Ｐ2，…ＰSとし、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる位置がＰiであった場合、レンズ１１をこの位置の隣のＰi+1に配置するものとした。しかし、本発明はこれに限定されず、垂直必要解像度以上エネルギーが最大となる位置からＣＣＤ１２へ近づく方向へレンズ１１を動かす距離は、任意に設定すれば良い。
【０１１４】
また、本実施形態では、レンズ１１の可動範囲である全ての点Ｐ1，Ｐ2，…ＰSについて、垂直必要解像度エネルギーの検出を行ったが、レンズ１１の可動範囲内のいくつかの点についてのみ垂直必要解像度エネルギーの検出を行うようにしても良い。
【０１１５】
さらに、本実施形態においても、レンズとＣＣＤとの相対距離が可変であれば良いので、レンズ１１が固定され、ＣＣＤ１２が可動な態様とすることも可能である。
【０１１６】
（実施の形態５）
図１０は、実施の形態５にかかる撮像装置の構成を示すブロック図である。
【０１１７】
図１０に示すように、本実施形態の撮像装置は、レンズ１１、ＣＣＤ１２、読み出しモード設定部６３、垂直方向読み出し位置指定部６４、垂直画素入力部６５、垂直必要解像度以上通過フィルタ６６、垂直必要解像度以下通過フィルタ６７、垂直必要解像度以上エネルギー検出部６８、垂直必要解像度以下エネルギー検出部６９、垂直必要解像度以上エネルギー累積部７０、垂直必要解像度以下エネルギー累積部７１、エネルギー比率算出部７２、エネルギー比較部７３、レンズ位置制御部７４を備えている。
【０１１８】
なお、本実施形態にかかる撮像装置は、垂直方向の画素の読み出しに関して、二種類の読み出しモードを有する。第１の読み出しモードは、垂直方向の全域において画素を等密度で読み出すモードであり、以下、これを平均的読み出しモードと称する。第２の読み出しモードは、垂直方向の或る領域においては高密度で画素を読み出し、それ以外の領域においては低密度で画素を読み出すモードであり、以下、これを局所的読み出しモードと称する。局所的読み出しモードは、平均的読み出しモードでは抑圧不可能な、局所的に存在する垂直方向の高解像度成分を抑圧可能である。
【０１１９】
本実施形態では、平均的読み出しモードと局所的読み出しモードの２種類のモード選択が可能な撮像装置を例示するが、本発明はこれに限定されない。すなわち、平均的読み出しモードとして、例えば画素の読み出し密度が互いに異なる複数種類の読み出しモードを有し、また、局所的読み出しモードとしても、例えば高密度／低密度で画素を読み出す領域の分布やその密度が互いに異なる複数種類の読み出しモードを有する撮像装置も本発明に含まれる。
【０１２０】
また、本実施形態では、平均的読み出しモードと局所的読み出しモードのそれぞれにおいて、垂直方向７画素分を１単位（１ライン）として、２０ライン分の読み出しを行うとした。さらに、本実施形態では、記録または伝送等で必要な水平方向の解像度である水平必要解像度を２０とし、記録または伝送等で必要な垂直方向の解像度である垂直必要解像度を５とし、ＣＣＤ１２は、水平方向に２０個、垂直方向に１５個、合計３００個の受光素子を有するものとする。
【０１２１】
また、実施の形態５においても、実施の形態１（図２参照）と同様に、レンズ１１を、ＣＣＤ１２から最も遠い位置（Ｐ1）から最も近い位置（ＰS）までのＳ箇所の位置に段階的に移動させることが可能である。
【０１２２】
本実施形態の撮像装置は、１フレーム撮影する毎に、ＣＣＤ１２に対するレンズ１１の位置を適切に設定するためのレンズ位置調整処理を行う。本実施形態におけるレンズ位置調整処理とは、レンズ１１をＰ1〜ＰSまで順次移動させながら、レンズ１１がこれらの位置にある場合のそれぞれにおいて同一の被写体像を受像し、各々のレンズ位置における垂直必要解像度以上エネルギーと垂直必要解像度以下エネルギーとを求め、これらのエネルギーの比率が最大となる位置Ｐiにレンズ１１を設定する処理である。このレンズ位置調整処理の詳細について、以下に説明する。
【０１２３】
読み出しモード設定部６３は、垂直方向の読み出しモードの設定を行う。垂直方向の読み出しモードとして、前述の「平均的読み出しモード」が選択された場合はフラグｆ１を生成し、「局所的読み出しモード」が選択された場合はフラグｆ２を生成する。
【０１２４】
垂直方向読み出し位置指定部６４は、ＣＣＤ１２（図１１参照）において垂直方向に１５個配置された受光素子のうち、画素値の読み出しの対象となる７画素の位置を指定する。このため、垂直方向読み出し位置指定部６４は、１５個のレジスタＲＥＧ＿Ｖｎ（ｎ＝１，２，…１５）を備え、垂直方向ｎ番目の受光素子の画素値の読み出しを指定する場合は、ＲＥＧ＿Ｖｎをアサートし、垂直方向ｎ番目の受光素子の画素値の読み出しを指定しない場合は、ＲＥＧ＿Ｖｎをネゲートする。
【０１２５】
より具体的には、垂直方向読み出し位置指定部６４は、読み出しモード設定部６３によりフラグｆ１（平均的読み出しモード）が生成された場合は、ＲＥＧ＿Ｖ２，ＲＥＧ＿Ｖ４，ＲＥＧ＿Ｖ６，ＲＥＧ＿Ｖ８，ＲＥＧ＿Ｖ１０，ＲＥＧ＿Ｖ１２，ＲＥＧ＿Ｖ１４をアサートし、読み出しモード設定部６３によりフラグｆ２（局所的読み出しモード）が生成された場合は、ＲＥＧ＿Ｖ２，ＲＥＧ＿Ｖ４，ＲＥＧ＿Ｖ７，ＲＥＧ＿Ｖ８，ＲＥＧ＿Ｖ９，ＲＥＧ＿Ｖ１２，ＲＥＧ＿Ｖ１４をアサートする。
【０１２６】
垂直画素入力部６５は、垂直方向７画素を１ラインとするライン単位での画素読み出しを行う。垂直方向７画素の読み出し位置は、垂直方向読み出し位置指定部６４により生成されるＲＥＧ＿Ｖｎに応じて決定される。例えば、垂直方向読み出し位置指定部６４により、ＲＥＧ＿Ｖ２，ＲＥＧ＿Ｖ４，ＲＥＧ＿Ｖ６，ＲＥＧ＿Ｖ８，ＲＥＧ＿Ｖ１０，ＲＥＧ＿Ｖ１２，ＲＥＧ＿Ｖ１４がアサートされている場合、垂直画素入力部６５は、図１２においてハッチングを付して示された、垂直方向の２番目、４番目、６番目、８番目、１０番目、１２番目、１４番目の受光素子の画素値（７画素）を１単位とするライン単位での画素読み出しを行う。
【０１２７】
一方、垂直方向読み出し位置指定部６４により、ＲＥＧ＿Ｖ２，ＲＥＧ＿Ｖ４，ＲＥＧ＿Ｖ７，ＲＥＧ＿Ｖ８，ＲＥＧ＿Ｖ９，ＲＥＧ＿Ｖ１２，ＲＥＧ＿Ｖ１４がアサートされている場合、垂直画素入力部６５は、図１３においてハッチングを付して示された、２番目、４番目、７番目、８番目、９番目、１２番目、１４番目の受光素子の画素値（７画素）を１単位とするライン単位での画素読み出しを行う。
【０１２８】
垂直必要解像度以上通過フィルタ６６は、垂直画素入力部６５で得られる垂直方向７画素の画素値に対して周波数解析を行い、垂直必要解像度以上の周波数成分を通過させる。垂直必要解像度以下通過フィルタ６７は、垂直画素入力部６５で得られる垂直方向７画素の画素値に対して周波数解析を行い、垂直必要解像度以下の周波数成分を通過させる。
【０１２９】
垂直必要解像度以上エネルギー検出部６８は、垂直必要解像度以上通過フィルタ６６を通過したライン単位での垂直必要解像度以上エネルギーを検出する。垂直必要解像度以下エネルギー検出部６９は、垂直必要解像度以下通過フィルタ６７を通過したライン単位での垂直必要解像度以下エネルギーを検出する。
【０１３０】
垂直必要解像度以上エネルギー累積部７０は、レンズ１１が位置Ｐ1〜ＰSのそれぞれにある場合において、垂直必要解像度以上エネルギー検出部６８で検出された垂直必要解像度以上エネルギーの２０ライン分の累積値を算出する。
【０１３１】
垂直必要解像度以下エネルギー累積部７１は、レンズ１１が位置Ｐ1〜ＰSのそれぞれにある場合において、垂直必要解像度以下エネルギー検出部６９で検出された垂直必要解像度以下エネルギーの２０ライン分の累積値を算出する。
【０１３２】
エネルギー比率算出部７２は、垂直必要解像度以上エネルギー累積部７０により算出された垂直必要解像度以上エネルギーの累積値に対する、垂直必要解像度以下エネルギー累積部７１により算出された垂直必要解像度以下エネルギーの累積値の比率であるエネルギー比率を算出する。なお、エネルギー比率算出部７２は、レンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて、エネルギー比率を算出し、その算出結果をエネルギー比率Ｒn（ｎ＝１，２，…Ｓ）としてメモリに記憶する。
【０１３３】
エネルギー比較部７３は、エネルギー比率算出部７２においてレンズ１１が位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSにある場合のそれぞれについて算出されたエネルギー比率Ｒn（ｎ＝１，２，…Ｓ）を相互に比較し、その最大値を検出する。
【０１３４】
レンズ位置制御部７４は、エネルギー比較部７３の検出結果に基づき、位置Ｐ1，Ｐ2，…ＰSのうち、エネルギー比率Ｒnの最大値を与える位置Ｐnに、レンズ１１を設定する。
【０１３５】
ここで、本実施形態におけるレンズ位置調整処理の手順について、図１４のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の処理は、撮像装置内部のマイクロコンピュータ（図示せず）が図１０に示した各部に制御命令を送ることによって実行される。
【０１３６】
図１４に示すように、本撮像装置は、まず、レンズ位置を表すｉの値を１に初期化する（ステップＳ５０１）。次に、レンズ位置制御部７４により、レンズ１１の位置をＰiに設定する（ステップＳ５０２）。また、このとき、垂直必要解像度以上エネルギー累積部７０および垂直必要解像度以下エネルギー累積部７１の累積値をリセットする。
【０１３７】
次に、フラグｆ１とフラグｆ２との何れが生成されているかを確認する（ステップＳ５０３）。フラグｆ１が生成されている場合はステップＳ５０４へ移行し、フラグｆ２が生成されている場合はステップＳ５０５へ移行する。
【０１３８】
ステップＳ５０４では、ＲＥＧ＿Ｖ２，ＲＥＧ＿Ｖ４，ＲＥＧ＿Ｖ６，ＲＥＧ＿Ｖ８，ＲＥＧ＿Ｖ１０，ＲＥＧ＿Ｖ１２，ＲＥＧ＿Ｖ１４をアサートし、ステップＳ５０６へ移行する。ステップＳ５０５では、ＲＥＧ＿Ｖ２，ＲＥＧ＿Ｖ４，ＲＥＧ＿Ｖ７，ＲＥＧ＿Ｖ８，ＲＥＧ＿Ｖ９，ＲＥＧ＿Ｖ１２，ＲＥＧ＿Ｖ１４をアサートし、ステップＳ５０６へ移行する。
【０１３９】
ステップＳ５０６では、ＲＥＧ＿Ｖｎで指定される垂直方向７画素の画素値を読み出してステップＳ５０７へ移行する。ステップＳ５０７では、垂直必要解像度以上エネルギーと垂直必要解像度以下エネルギーとを検出して記憶し、ステップＳ５０８へ移行する。ステップＳ５０８では、垂直必要解像度以上エネルギー累積と垂直必要解像度以下エネルギー累積とを記憶し、ステップＳ５０９へ移行する。
【０１４０】
ステップＳ５０９においては、２０ライン分の垂直必要解像度以上エネルギー累積値と２０ライン分の垂直必要解像度以下エネルギー累積値とを得たかを確認し、得てない場合はステップＳ５０６へ移行し、得た場合はステップＳ５１０へ移行する。
【０１４１】
ステップＳ５１０においては、垂直必要解像度以上エネルギー累積値に対する垂直必要解像度以下エネルギー累積値の比率Ｒiを算出して記憶し、ステップＳ５１１へ移行する。ステップＳ５１１においてｉ＝Ｓであるかを確認し、ｉ＝Ｓでない場合はステップＳ５１２へ移行し、ｉ＝Ｓである場合はステップＳ５１３へ移行する。
【０１４２】
ステップＳ５１２では、ｉの値を１インクリメントし、ステップＳ５０２へ移行する。ステップＳ５１３では、ステップＳ５１０で記憶されている比率Ｒi（ｉ＝１〜Ｓ）の最大値を与える位置Ｐiにレンズ１１を配置し、レンズ位置調整処理を終了する。
【０１４３】
以上のように、本実施形態にかかる撮像装置によれば、垂直方向における一部の領域では高密度で画素を読み出し、他の領域では低密度で画素を読み出す局所的読み出しモードを有することにより、垂直方向の全域において画素を等密度で読み出したときに折り返し歪みとなってしまう高解像度成分が局所的に存在する場合、その局所的な領域において高密度で画素を読み出すことにより、折り返し歪みの発生が抑えられるという効果を奏する。
【０１４４】
なお、本実施形態においても、レンズとＣＣＤとの相対距離が可変であれば良いので、レンズ１１が固定され、ＣＣＤ１２が可動な態様とすることも可能である。
【０１４５】
（実施の形態６）
実施の形態１〜５では、１フレーム毎にレンズ位置調整処理を行うものとしたが、本実施形態では、１フレーム内で所定周期毎にレンズ位置調整処理を行う。なお、本実施形態では、一例として、実施の形態３で説明したレンズ位置調整処理と同様の処理を、１フレーム内で所定周期毎に行う撮像装置について説明するが、本発明はこれに限定されない。すなわち、実施の形態１，２，４，５で説明した撮像装置において、レンズ位置調整処理を１フレーム内で所定周期毎に行うような態様も、本発明の技術的範囲に属する。
【０１４６】
図１５は、本実施形態にかかる撮像装置の構成を示すブロック図である。図１５に示すように、本実施形態の撮像装置は、実施の形態３にかかる撮像装置にレンズ位置調整処理制御部８１を追加した構成である。
【０１４７】
レンズ１１は、実施の形態１（図２参照）と同様に、ＣＣＤ１２から最も遠い位置（Ｐ1）から最も近い位置（ＰS）までのＳ箇所の位置に段階的に移動させることが可能である。
【０１４８】
レンズ位置調整処理制御部８１は、レンズ位置調整処理を行うタイミングを制御する命令を、垂直画素入力部４３へ出力する。本実施形態では、レンズ位置調整処理制御部８１は、レンズ位置調整処理の開始を命令する場合は、フラグｆ３を生成して垂直画素入力部４３へ出力し、レンズ位置調整処理の終了を命令する場合はフラグｆ４を生成して垂直画素入力部４３へ出力する。例えば、フレームレートＹ[fps]でＺフレームの動画撮像を行う場合は、（１／Ｙ）[s]毎にＺ回、フラグｆ３を生成した後に、フラグｆ４を生成する。
【０１４９】
垂直画素入力部４３は、レンズ位置調整処理制御部８１からフラグｆ３を受け取った場合は、垂直方向において垂直必要解像度以上の数の受光素子から画素信号（画素値）を読み出し、フラグｆ４を受け取った場合は画素読み出しを行わない。
【０１５０】
垂直必要解像度以上通過フィルタ４４、垂直必要解像度以下通過フィルタ４５、垂直必要解像度以上エネルギー検出部４６、垂直必要解像度以下エネルギー検出部４７、垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８、垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９、エネルギー比率算出部５０、エネルギー比較部５１、レンズ位置制御部５２の機能については、実施の形態３において説明したとおりであるため、重複した説明を省略する。
【０１５１】
以下、本実施形態の撮像装置におけるレンズ位置調整処理の手順について、図１６を参照しながら説明する。なお、以下の処理は、撮像装置内部のマイクロコンピュータ（図示せず）が図１５に示した各部に制御命令を送ることによって実行される。
【０１５２】
本撮像装置は、まず、レンズ位置調整処理制御部８１によりフラグｆ３，ｆ４のいずれが生成されているかを確認する（ステップＳ６０１）。フラグｆ３が生成されている場合はステップＳ６０２へ移行し、フラグｆ４が生成されている場合は何もせずにレンズ位置調整処理を終了する。
【０１５３】
ステップＳ６０２では、レンズ位置を表すｉの値を１に初期化する。次に、レンズ位置制御部５２により、レンズ１１の位置をＰiに設定する（ステップＳ６０３）。
【０１５４】
次に、ＣＣＤ１２で被写体を撮像し、垂直画素入力部４３により、垂直方向において垂直必要解像度以上の数の受光素子から画素信号を読み出す(ステップＳ６０４)。そして、ステップＳ６０４で読み出した画素信号を、垂直必要解像度以上通過フィルタ４４および垂直必要解像度以下通過フィルタ４５に入力する。これらを通過した信号を、垂直必要解像度以上エネルギー検出部４６および垂直必要解像度以下エネルギー検出部４７で検出することにより、１ライン分の垂直必要解像度以上エネルギーおよび垂直必要解像度以下エネルギーをそれぞれ求める（ステップＳ６０５，Ｓ６０６）。
【０１５５】
ステップＳ６０５，Ｓ６０６で求められた垂直必要解像度以上エネルギーおよび垂直必要解像度以下エネルギーは、垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８および垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９へ送られる。垂直必要解像度以上エネルギー累積部４８および垂直必要解像度以下エネルギー累積部４９は、垂直必要解像度以上エネルギーおよび垂直必要解像度以下エネルギーの値を、記憶しているそれぞれの累積値に加算する。
【０１５６】
そして、所定ライン（４０ライン）分の垂直必要解像度以上エネルギー累積値および垂直必要解像度以下エネルギー累積値を得ると、エネルギー比率算出部５０が、垂直必要解像度以上エネルギー累積値に対する垂直必要解像度以下エネルギー累積値の比率Ｒiを算出し、算出結果をエネルギー比率算出部５０内のメモリに記憶する（ステップＳ６０７）。
【０１５７】
そして、ｉ＝Ｓであるかを確認し（ステップＳ６０８）、ｉ＝Ｓでない場合（ステップＳ６０８の結果がＮｏ）はステップＳ６０９へ移行する。ステップＳ６０９では、ｉの値を１だけインクリメントして、ステップＳ６０１へ移行する。
【０１５８】
一方、ｉ＝Ｓである場合（ステップＳ６０８の結果がＹｅｓ）は、ステップＳ６１０へ移行する。ステップＳ６１０では、ステップＳ６０７で記憶された比率Ｒi（ｉ＝１，２，…Ｓ）の最大値を与える位置（Ｐi）にレンズ１１を配置し、レンズ位置調整処理を終了する。
【０１５９】
以上のように、本実施形態にかかる撮像装置では、１フレーム内で所定周期毎にレンズ位置の調整を行うことにより、各フレーム毎にレンズ位置の調整を行う前述の各実施形態と比較して、高解像度成分の動きに追従して、レンズ１１とＣＣＤ１２との間隔をより高精度に制御することができるため、所定周期毎に被写体が動く場合などに折り返し歪みの発生を抑えられるという効果を奏する。
【０１６０】
なお、本実施形態においても、レンズとＣＣＤとの相対距離が可変であれば良いので、レンズ１１が固定され、ＣＣＤ１２が可動な態様とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明は、高解像度静止画とこれより解像度の低い動画との両方に対応可能な撮像装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】前記撮像装置における光学系の位置関係を示す模式図
【図３】実施の形態１にかかる撮像装置のレンズ位置調整処理の詳細を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２にかかる撮像装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２にかかる撮像装置のレンズ位置調整処理の詳細を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３にかかる撮像装置の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態３にかかる撮像装置のレンズ位置調整処理の詳細を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態４にかかる撮像装置の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態４にかかる撮像装置のレンズ位置調整処理の詳細を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態５にかかる撮像装置の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態５にかかる撮像装置のＣＣＤの構成を示す模式図
【図１２】実施の形態５にかかる撮像装置における、ＣＣＤからの画素読み出しの一例を示す模式図
【図１３】実施の形態５にかかる撮像装置における、ＣＣＤからの画素読み出しの他の例を示す模式図
【図１４】実施の形態５にかかる撮像装置のレンズ位置調整処理の詳細を示すフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態６にかかる撮像装置の構成を示すブロック図
【図１６】実施の形態６にかかる撮像装置のレンズ位置調整処理の詳細を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１６３】
１１                          レンズ
１２                          ＣＣＤ
１３，３３                    水平画素入力部
１４，３４                    水平必要解像度以上通過フィルタ
１５                          水平必要解像度以下通過フィルタ
１６，３５                    水平必要解像度以上エネルギー検出部
１７                          水平必要解像度以下エネルギー検出部
１８，３６                    水平必要解像度以上エネルギー累積部
１９                          水平必要解像度以下エネルギー累積部
２０，５０，７２              エネルギー比率算出部
２１，３７，５１，５７，７３  エネルギー比較部
２２，３８，５２，５８，７４  レンズ位置制御部
４３，５３，６５              垂直画素入力部
４４，５４，６６              垂直必要解像度以上通過フィルタ
４５，６７                    垂直必要解像度以下通過フィルタ
４６，５５，６８              垂直必要解像度以上エネルギー検出部
４７，６９                    垂直必要解像度以下エネルギー検出部
４８，５６，７０              垂直必要解像度以上エネルギー累積部
４９，７１                    垂直必要解像度以下エネルギー累積部
６３                          読み出しモード設定部
６４                          垂直方向読み出し位置指定部
８１                          レンズ位置調整処理制御部
【図１】
2005079850.tif 000003
【図２】
2005079850.tif 000004
【図３】
2005079850.tif 000005
【図４】
2005079850.tif 000006
【図５】
2005079850.tif 000007
【図６】
2005079850.tif 000008
【図７】
2005079850.tif 000009
【図８】
2005079850.tif 000010
【図９】
2005079850.tif 000011
【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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