JP2000092350A - 周期的な明暗パターンを有する対象の画像撮像方法，装置及びこれを用いた検査方法，装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像対象の周期性明暗パターンと固体撮像素
子の撮像画素との相対的位置関係によって生ずる撮像モ
アレを除去する。 【解決手段】 撮像系Ａの固体撮像素子２と撮像系Ｂの
固体撮像素子６とが、ハーフミラー１０を介し、周期性
明暗パターンを有する撮像対象１６の撮像視野ＣＥを撮
像する。演算処理部１５は撮像対象１６の明暗パターン
に応じた画素ずらし量を算出し、ｚ，ｙ方向移動信号Ｓ
ｚ，Ｓｙを生成して撮像系Ｂをｚ，ｙ方向に位置をずら
し、撮像系Ａの映像信号ＶＡに対して画素ずらしされた
映像信号ＶＢが得られるようにする。この映像信号ＶＢ
が画素単位ずれ補正処理部１３で処理され、映像信号Ｖ
Ａに対して撮像画素サイズ以下の画素ずらし量の映像信
号ＶＢ’が生成される。これら映像信号ＶＡ，ＶＢ’は
演算処理部１５で画素毎に階調値が算術的加算処理さ
れ、撮像モアレが除去された映像信号Ｖが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周期的な明暗パタ
ーンを有する対象の固体撮像素子による画像撮像方法及
びそれを用いた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、周期的な明暗パターンを有する対
象の固体撮像素子による画像撮像において、対象の明暗
パターンと固体撮像素子の撮像面での画素（以下、撮像
画素という）との相対的な位置関係によって生じる撮像
モアレを解消する方法としては、撮像画素の分解能と対
象パターンの周期が作る分解能とを一桁以上離すことが
有効であった。

【０００３】しかしながら、検出すべき情報が微弱・微
小になるにつれて、かかる分解能を撮像側で実現できな
い場合が頻繁に発生するため、撮像系の結像特性を劣化
させてデフォーカス状態とすることも常套的に行なわれ
ている。しかし、結像をデフォーカス状態にした場合、
撮像モアレ以外の本来検出すべき微弱・微小情報（以
下、本来情報という）もデフォーカスされるため、より
微弱・微小な情報となって検出できなくなるという問題
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる問題を回避する
ために、撮像モアレの中から微弱・微小な本来情報を検
出する試みがなされているが、この場合でも、撮像モア
レによる明暗値の低い部分（撮像モアレによって画面の
明暗が繰り返すが、その暗い部分）にあるその明るさと
同程度かそれ以下の明暗値を有する本来情報を安定に検
出することは不可能であった。

【０００５】本発明は、かかる問題を解消し、対象の明
暗パターンと固体撮像素子の撮像画素との相対的な位置
関係によって生じる撮像モアレを除去し、本来情報を容
易に検出することができるようにした画像撮像方法及び
それを用いた装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、撮像モアレが持つ空間周波数スペクトル
の実数値と虚数値とで形成される偏角を１８０度変化さ
せるための固体撮像素子の撮像面内における撮像位置ず
らし量を算出し、該撮像位置ずらし量を付与した画像と
該撮像位置ずらし量を付与しない画像とを、撮像画素単
位の階調値毎に、算術的に合成する。これにより、該撮
像位置ずらし量を付与しない画像と同じ分解能と画素数
の撮像モアレが抑制された撮像画像が得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【０００８】図１は本発明による画像撮像方法及びそれ
を用いた装置の第１の実施形態を示す構成図であって、
１は画素ずらしユニット、２は固体撮像素子、３は光学
系、４は結像レンズ、５は開口数調節機構、６は固体撮
像素子、７は光学系、８は結像レンズ、９は開口数調節
機構、１０はハーフミラー、１１はｚ方向移動機構、１
２はｙ方向移動機構、１３は画素単位ずれ補正処理部、
１４は撮像モアレ低減処理部、１５は演算処理部、１６
は撮像対象、Ａ，Ｂは撮像系、ＣＥは撮像視野である。

【０００９】同図において、画素ずらしユニット１は、
２つの撮像系Ａ，Ｂと画素単位ずれ補正処理部１３と撮
像モアレ低減処理部１４とから構成されており、周期的
な明暗パターンを有する撮像対象１６の撮像視野ＣＥを
夫々の撮像系Ａ，Ｂで撮像し、これら撮像系Ａ，Ｂの出
力映像信号ＶＡ，ＶＢを処理して撮像モアレ低減後映像
信号Ｖを生成出力する。

【００１０】撮像系Ａは固体撮像素子２や結像レンズ４
を内蔵した光学系３，開口数調節機構（例えば、絞り機
構）５から構成され、撮像系Ｂは固体撮像素子６や結像
レンズ８を内蔵した光学系７，開口数調節機構（例え
ば、絞り機構）９から構成されている。周期性明暗パタ
ーンを有する撮像対象１６の撮像視野ＣＥからの光はハ
ーフミラー１０で２分され、撮像系Ａでは、ハーフミラ
ー１０を透過した光を開口数調節機構５及び光学系３の
結像レンズ４を介して固体撮像素子２の撮像面で受光す
ることにより、この固体撮像素子２から映像信号ＶＡが
出力され、撮像系Ｂでは、ハーフミラー１０で反射した
光を開口数調節機構９及び光学系７の結像レンズ８を介
して固体撮像素子６の撮像面で受光することにより、こ
の固体撮像素子６から映像信号ＶＢが出力される。即
ち、これら撮像系Ａ，Ｂでは夫々、ハーフミラー１０を
介し、同一の撮像倍率で撮像対象１６の同一撮像視野Ｃ
Ｅを撮像することになる。

【００１１】また、撮像系Ｂには、ｚ方向移動機構１１
とｙ方向移動機構１２とが設けられており、これらによ
り、撮像系Ｂがｚ方向（撮像対象１６のパターン形成面
に垂直な方向），ｙ方向（撮像対象１６のパターン形成
面に平行な方向）に移動可能となっている。これらｚ方
向移動機構１１とｙ方向移動機構１２によって撮像系Ｂ
をｚ，ｙ方向に移動させると、撮像系Ｂがハーフミラー
１０の反射光を受光していることから、この撮像系Ｂに
対する撮像対象１６での撮像視野ＣＥが、撮像系Ａでの
撮像視野ＣＥに対し、その面に平行なｘ，ｙ方向にずら
されることになる。ｚ方向移動機構１１による移動量，
移動の向きやｙ方向移動機構１２による移動量，移動の
向きは夫々、演算処理部１５から供給されるｚ方向駆動
信号Ｓｚ，ｙ方向駆動信号Ｓｙによって制御されるが、
かかる移動量は固体撮像素子６での１画素（以下、固体
撮像素子の画素を撮像画素という）未満の精度で設定さ
れる。また、このように撮像系Ｂをｚ，ｙ方向に変位さ
せて撮像視野ＣＥをずらすことを、以下、「画素ずら
し」という。

【００１２】撮像系Ａの出力映像信号ＶＡは直接撮像モ
アレ低減処理部１４に供給され、撮像系Ｂの出力映像信
号Ｖｂは、画素単位ずれ補正処理部１３で処理された
後、撮像モアレ低減処理部１４に供給される。画素単位
ずれ補正処理部１３は、撮像素子Ｂの出力映像信号ＶＢ
を処理することにより、撮像系Ａの撮像視野ＣＥに対し
てｘ，ｙ方向に１撮像画素未満の画素ずらしをした撮像
視野ＣＥに対する映像信号ＶＢ’に変換して出力する。
例えば、ｚ方向移動機構１１とｙ方向移動機構１２によ
り、撮像系Ｂの撮像視野ＣＥの撮像系Ａの撮像視野ＣＥ
に対する画素ずらし量をｚ，ｙ方向とも３．５撮像画素
とした場合、画素単位ずれ補正処理部１３により、その
うちの３撮像画素という整数撮像画素分が補正されて、
画素ずらし量がｚ，ｙ方向とも０．５撮像画素だけ画素
ずらしされたときの映像信号ＶＢ’に変換されるものと
する。画素単位ずれ補正処理部１３としては、シフトレ
ジスタの組み合わせによる回路で実現することもできる
し、デジタイズして格納した画像データに対するソフト
処理で実現することもできる。

【００１３】画素単位ずれ補正処理部１３から出力され
る映像信号ＶＢ’は、撮像系Ａから出力される映像信号
ＶＡに対し、撮像視野ＣＥが１撮像画素未満だけ画素ず
らしされているときの映像信号である。そして、かかる
映像信号ＶＡ，ＶＢ’には、同じ周期，振幅の撮像モア
レ成分が含まれているが、上記の画素ずらし量は、これ
ら映像信号ＶＡ，ＶＢ’での映像モアレ成分の位相差が
ほぼ１８０゜となるように、設定されるものである。

【００１４】撮像モアレ低減処理部１４は、これら映像
信号ＶＡ，ＶＢ’を処理することにより、映像信号Ｖ
Ａ，ＶＢと同じ分解能，画素数の撮像モアレが除去され
た映像信号Ｖが得られる。この撮像モアレ低減処理部１
４の処理は、これら映像信号ＶＡ，ＶＢ’を画素単位で
算術的合成するものであり、この算術的合成処理は、画
素単位の階調値の重み付き平均処理，画素単位の階調値
の単純平均処理，画素単位の階調値の最大値選択処理及
び画素単位の階調値の最小値選択処理のいずれかであ
る。

【００１５】いま、映像信号ＶＡの画面でのｉ行，ｊ列
の画素の階調値をｆ(ｉ,ｊ）、この画素に対応する映像
信号ＶＢ’の画素の階調値をｇ(ｉ,ｊ）とし、また、撮
像モアレが低減された映像信号Ｖの同じく画素の階調を
ｈ(ｉ,ｊ）とすると、上記の算術的合成処理は夫々次の
ように表わされる。即ち、 重み付き平均処理：ｈ(ｉ,ｊ）＝｛α・ｆ(ｉ,ｊ)＋β
・ｇ(ｉ,ｊ）｝/２ （但し、０≦α，βであって、α＋β＝２） 単純平均処理： ｈ(ｉ,ｊ）＝｛ｆ(ｉ,ｊ)＋ｇ(ｉ,
ｊ）｝/２ また、ＭＡＸ（ｘ，ｙ）をｘ，ｙのうち大きい方の値、
ＭＩＮ（ｘ，ｙ）をｘ，ｙのうち小さい方の値として、 最大値選択処理： ｈ(ｉ,ｊ）＝ＭＡＸ｛ｆ(ｉ,ｊ)，
ｇ(ｉ,ｊ）｝ 最小値選択処理： ｈ(ｉ,ｊ）＝ＭＩＮ｛ｆ(ｉ,ｊ)，
ｇ(ｉ,ｊ）｝。

【００１６】演算処理部１５は、上記の演算処理によっ
て映像信号ＶＡ，ＶＢ’から撮像モアレが低減された映
像信号Ｖが得られるような上記の画素ずらし量を算出
し、この算出した画素ずらし量に応じたｚ方向駆動信号
Ｓｚとｙ方向駆動信号Ｓｙとを生成して撮像系Ｂのｚ方
向移動機構１１とｙ方向移動機構１２とに供給する。

【００１７】ここで、撮像モアレの発生原理とこの実施
形態の動作原理について、一次元的な周期性パターンを
例にして、図２により説明する。

【００１８】図２(ｂ)は一次元的な周期性パターンの空
間周波数の正弦波状の高周波成分を示すものであって、
この周期性パターンの空間的な周期をＬとすると、フー
リエ変換により、この空間周波数はＮ/Ｌ（但し、Ｎは
整数）に比例する。Ｎ＝１はこの周期性パターンの基本
空間周波数に比例する。

【００１９】いま、かかる周期性パターンを分解能（画
素サイズ）ｐの固体撮像素子で撮像したとすると、図２
（ｂ）の白丸で示す周期ｐのタイミングでこの高周波成
分がサンプリングされ、ｐ≠（高周波成分の１/２周
期）×（整数）であるとき、図２（ａ）に白丸のサンプ
リング値ｆ(１），ｆ(２），ｆ(３），……を結ぶ曲線
で表わされる振幅変化の信号Ｓ₁ が得られる。これが周
期性パターンの空間周波数による撮像モアレである。

【００２０】なお、このように、高周波成分がサンプリ
ングによってこの高周波成分とはことなる空間周波数の
成分が生ずることを「空間周波数の折返し」といい、こ
の場合、この高周波の空間周波数を「折返し元空間周波
数」、折返しによって生ずる空間周波数を「折返し先空
間周波数」という。従って、図２（ｂ）の空間周波数が
折返し元周波数であり、図２（ａ）で示す信号Ｓ₁の周
波数が折返し先周波数である。

【００２１】一方、図２（ｂ）に示す高周波成分を、白
丸のサンプリング点よりもγｐ（但し、０＜γ＜１）だ
けずれた黒丸で示すタイミングでサンプリングすると
（このことは、白丸をサンプリング点とする撮像に対
し、黒丸をサンプリング点とする撮像は、画素ずらし量
をγｐとする画素ずらしを行なっていることになる）、
図２（ａ）に黒丸のサンプリング値ｇ(１），ｇ(２），
ｇ(３），……を結ぶ曲線で表わされる振幅変化の信号
Ｓ₂が得られる。ここで、信号Ｓ₁のｉ番目のサンプリン
グ点と信号Ｓ₂のｉ番目のサンプリング点とがγｐだけ
ずれているが、これら対応するサンプリング点(矢印で
対応付けている）のサンプリング値ｆ(ｉ），ｇ(ｉ）に
ついて、常に、 ｆ(ｉ)＋ｇ(ｉ)＝ほぼ一定 であれば、上記の単純平均処理によって撮像モアレが低
減できることになる。この単純平均処理ができるように
これらサンプリング値ｆ(ｉ），ｇ(ｉ）のタイミングを
一致させるために、画素単位ずれ量補正処理部１３が映
像信号ＶＢの位相調整をするものである。なお、図２
（ａ）の場合、信号Ｓ₂が信号Ｓ₁よりも遅れているの
で、画素単位ずれ量補正処理部１３が映像信号ＶＢの位
相を進めるのであるが、このことは、逆に、画素単位ず
れ量補正処理部１３により、撮像系Ａからの映像信号Ｖ
Ａの位相を遅らせるものとなる。

【００２２】図１において、撮像モアレ低減処理部１４
で単純平均処理によって撮像モアレを低減する場合に
は、上記の単純平均処理が可能なように、処理演算部１
５が上記の画素ずらし量γｐを設定するものである。こ
の場合、周期性パターンの配置関係や固体撮像素子の分
解能などが既知であり、これらから上記の画素ずらし量
γｐを算出することができる。また、画素単位ずれ補正
処理部１３が上記のサンプリング値ｆ(ｉ），ｇ(ｉ）の
タイミングずれを補正するものである。

【００２３】撮像モアレ低減処理部１４で上記の算術的
合成処理のうちの単純平均処理以外の処理を用いる場合
も同様であるが、その処理毎に画素ずらし量γｐが異な
ることはいうまでもない。

【００２４】なお、画素ずらし量γｐが分解能ｐの整数
倍であると、図２から明らかなように、白丸のサンプリ
ング点と黒丸のサンプリング点とが一致し、図２（ａ）
に示す信号Ｓ₁，Ｓ₂は一致して撮像モアレの低減処理を
行なうことができない。しかし、必要な画素ずらし量を
γｐであるとき、実際の画素ずらし量を、ｍを整数とし
て、ｍｐ±γｐとしても、白丸のサンプリング点のサン
プリング値に対して（ｍｐ±γｐ）だけずれた黒丸のサ
ンプリング点でのサンプリング値を対応させることによ
り、撮像モアレの低減処理を行なうことができる。

【００２５】そこで、図１に示す第１の実施形態におい
て、上記のように、撮像系Ｂの撮像視野ＣＥの撮像系Ａ
の撮像視野ＣＥに対する画素ずらし量をｚ，ｙ方向とも
３．５撮像画素(＝３.５ｐ）とした場合でも、画素単位
ずれ補正処理部１３により、そのうちの３撮像画素（＝
３ｐ）という整数撮像画素分が補正されて、画素ずらし
量がｚ，ｙ方向とも０.５撮像画素（＝０.５ｐ）だけ画
素ずらしされたときの映像信号ＶＢ’に変換されるよう
にすればよい。この場合、撮像系Ａの出力映像信号ＶＡ
のサンプリング値（即ち、画素の階調値）が図２（ａ）
での白丸とすると、映像信号ＶＢ’の画素の階調値は図
２（ａ）の黒丸となり、これらの対応する画素値ｆ
(ｉ），ｇ(ｉ）のタイミングが一致するように、画素単
位ずれ補正処理部１３の処理が行なわれるのである。

【００２６】図２（ｃ）は（３ｐ＋γｐ）の画素ずらし
による信号Ｓ₁，Ｓ₂を別々に示したものであって、これ
ら信号Ｓ₁，Ｓ₂の矢印で結んで示すような対応するサン
プリング点ｆ(ｉ），ｇ(ｉ）のタイミングが一致するよ
うに、画素単位ずれ補正処理部１３が画素ずらし量（３
ｐ＋γｐ）の補正をする。

【００２７】なお、撮像対象１６として異なる周期性パ
ターンを持つものを使用する場合には、周期性パターン
が代わる毎に演算処理部２０がかかる周期性パターンに
対応した画素ずらし量を算出し、この算出結果に応じて
撮像系Ｂのｚ，ｙ方向の移動量を設定するものである
が、このように周期性パターンが異なると、画素ずらし
量γｐも異なるものであるから、画素単位ずれ補正処理
部１３での補正量も異ならせなければならない。このた
めに、図示しないが、この画素単位ずれ補正処理部１３
での処理も、演算処理部１５からのｚ方向移動信号Ｓ
ｚ，ｙ方向移動信号Ｓｙに応じて制御される。

【００２８】図３は図１における撮像対象１６の具体例
を示す図であって、ここでは、カラー陰極線管（カラー
ＣＲＴ）の蛍光面，液晶ディスプレイパネルやプラズマ
ディスプレイパネルの発光面を例としている。

【００２９】図３（ａ），（ｂ）は画素が六方格子状に
配列されたカラーＣＲＴの蛍光面を示すものであって、
画素の形状は楕円状または円状をなしている。図３
（ａ）はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の蛍光体
の画素のうち、例えば、Ｒ画素による単色の発光状態に
ある撮像対象１６を示すものであって、これを撮像対象
１６ー１（楕円／円開口，六方格子配列，単色）とい
う。また、図３（ｂ）はＲ，Ｇ，Ｂ画素による３色（即
ち、白色）の発光状態にある撮像対象１６を示すもので
あって、これを撮像対象１６ー２（楕円／円開口，六方
格子配列，３色）という。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素の
発光強度は必ずしも等しくならない。なお、水平方向の
同じ色の蛍光体の画素ピッチを水平方向のピッチとい
い、垂直方向の同じ色の蛍光体の画素ピッチを垂直方向
のピッチという。

【００３０】図３（ｃ），（ｄ）はセル（画素）が正方
格子状に配列された液晶ディスプレイパネルやプラズマ
ディスプレイパネルの発光面を示すものであって、画素
の形状は矩形状をなしている。図３（ｃ）はＲ（赤），
Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の画素のうち、例えば、Ｒ画
素による単色の発光状態の撮像対象１６を示すものであ
って、これを撮像対象１６ー３（矩形開口，正方格子配
列，単色）という。また、図３（ｂ）はＲ，Ｇ，Ｂ画素
による３色（即ち、白色）の発光状態の撮像対象１６を
示すものであって、これを撮像対象１６ー４（矩形開
口、正方格子配列，３色）という。この場合も、Ｒ，
Ｇ，Ｂ画素の発光強度は必ずしも等しくならない。な
お、水平方向の同じ色の蛍光体の画素ピッチを水平方向
のピッチといい、垂直方向の同じ色の蛍光体の画素ピッ
チを垂直方向のピッチという。

【００３１】図４（ａ）は図３（ａ）で示した撮像対象
１６ー１を固体撮像素子２で撮像したときの撮像モアレ
を示すものであって、この場合、この固体撮像素子２の
撮像面での撮像画素サイズｐは、この撮像対象１６ー１
のこの撮像面での蛍光体の配列ピッチＨｐ，Ｖｐに近い
ものとしている。図４（ｂ）は、撮像画素サイズｐを若
干変えた条件で、図３（ｂ）に示した撮像対象１６ー２
を固体撮像素子２で撮像したときの撮像モアレを示すも
のである。このような撮像モアレが生ずると、撮像対象
１６ー１，１６ー２に生ずる表示のむらや画素欠陥など
を検出することが困難になる。

【００３２】図５は蛍光体の配列が六方格子状である撮
像対象１６−１（図３（ａ））あるいは撮像対象１６−
２（図３（ｂ））を撮像画素分解能ｐ[ｍｍ/画素]の固
体撮像素子２で撮像した場合の空間周波数スペクトルの
分布を示す図である。

【００３３】同図において、空間周波数スペクトルは実
数値と虚数値を持つ。Ｈ（水平）方向の空間周波数を
ｕ、Ｖ（垂直）方向の空間周波数をｖと夫々定義し、空
間周波数の座標系をｕ−ｖ座標系の平面で表わす。これ
らｕ，ｖ座標軸は単位長さ当りの画素数で定義され、そ
の単位は[ｍｍ^-1]である。

【００３４】かかるｕｖ平面において、撮像対象１６−
１，１６−２での蛍光体の配列のパワーが集中するスペ
クトル（以下、蛍光体配列空間周波数スペクトルとい
う）も、・(黒丸印)で示すように、ｕｖ平面内で六方格
子状に分布する。ここで、Ｈｐ，Ｖｐは図３(ａ），
(ｂ）で示した蛍光体の配列の水平方向，垂直方向のピ
ッチ(ｍｍ)である。また、各蛍光体配列空間周波数スペ
クトルは、ｕｖ平面での原点０での蛍光体配列空間周波
数スペクトルを［０，０］として、蛍光体配列空間周波
数スペクトル［ｉ，ｊ］と表わしている。蛍光体配列空
間周波数スペクトル［０，０］はＤＣ（直流）成分であ
り、これ以外の蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，
ｊ］がその変動成分ということになる。

【００３５】また、このｕｖ平面では、固体撮像素子２
の撮像画素分解能（画素サイズ）ｐによって一辺が１／
ｐの正方形の枠で囲まれる領域（以下、正方形領域とい
う）が規定される。ｕｖ平面の原点０を中心とする正方
形領域を正方形領域（０，０）とし、それ以外の正方形
領域を正方形領域（ｍ，ｎ）と表わす。この正方形領域
（０，０）のｕ≧０，ｖ≧０の領域、即ち、ハッチング
した右上１／４の領域が画面上で見ることができる空間
周波数領域（可視空間周波数領域Ａ）である。いま、固
体撮像素子２の撮像面での画素数を、水平，垂直方向で
夫々、例えば、５００とすると、その水平，垂直方向の
１／ｐは２５０画素である。従って、この可視空間周波
数領域Ａのｕ，ｖ軸方向の一辺は２５０である。

【００３６】この正方形領域(０，０)での他の領域は、
ｕ，ｖの少なくともいずれか一方の値が負になり、数学
上表われる領域であって、目で見ることができない。ま
た、正方形領域(０，０）以外の正方形領域(ｍ，ｎ）
は、正方形領域（０，０）を基本空間周波数領域に対す
る高調波領域である。

【００３７】撮像モアレは、原理的には、図２で説明し
たようにして発生するものであるが、これを図５に適用
すると、高調波領域である正方形領域（ｍ，ｎ）での蛍
光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］が正方形領域
（０，０）での可視空間周波数領域Ａに折り返すことに
よって生ずるものである。この折返し（エリアジング）
とは、いま、正方形領域（０，０）と正方形領域（ｍ，
ｎ）とに注目し、これら正方形領域の配置関係を保ちな
がら、正方形領域（０，０）をｕｖ平面の原点０を中心
に正方形領域（ｍ，ｎ）とは原点対称な位置に移したと
きに、これとともに移動する正方形領域（ｍ，ｎ）での
蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］が位置する
ｕｖ平面上の空間周波数スペクトルになることをいう。
ここで、元の位置での正方形領域（ｍ，ｎ）での蛍光体
配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］の空間周波数を折
返し元空間周波数、移動した後の正方形領域（ｍ，ｎ）
での同じ蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］の
空間周波数を折返し先空間周波数といい、この折返し先
空間周波数が正方形領域（０，０）の可視空間周波数領
域Ａに入り込むと、その蛍光体配列空間周波数スペクト
ルが撮像モアレとして現われることになる。

【００３８】そこで、図５において、正方形領域（１，
−２）についてみると、これと正方形領域（０，０）と
の配置関係を保ちながら、この正方形領域（０，０）を
ｕｖ平面の原点０に対して正方形領域（１，−２）とは
原点対称に移動させると、この正方形領域（０，０）は
正方形領域（−１，２）と一致するが、これとともに、
正方形領域（１，−２）は正方形領域（０，０）の位置
と一致し、この正方形領域（１，−２）の右上１／４の
領域にある蛍光体配列空間周波数スペクトル［３，−
３］は元の位置の正方形領域（０，０）での可視空間周
波数領域Ａ内に折り返されたことになる。従って、この
蛍光体配列空間周波数スペクトル［３，−３］は、撮像
画素分解能ｐで折り返されることにより、撮像モアレを
生じさせることになる。

【００３９】正方形領域（−１，１）の右上１／４の領
域にある蛍光体配列空間周波数スペクトル［−２，２］
も同様であり、撮像画素分解能ｐの折返しによって可視
空間周波数領域Ａに入り込み、撮像モアレを発生させる
ことになる。一般に、ハッチングして示すように、各正
方形領域（ｍ，ｎ）での右上の領域（即ち、一辺が１／
(２ｐ)の正方形の領域）内に存在する蛍光体配列空間周
波数スペクトルは、撮像画素分解能ｐの折返しによって
撮像モアレを発生することになる。

【００４０】ここで、正方形領域(ｍ，ｎ）内の蛍光体
配列空間周波数スペクトル[ｉ，ｊ］の折返しによって
撮像モアレが発生する場合、δ＝ＭＡＸ(ｍ，ｎ)として
（これは絶対値が大きい方を選択することを表わす）、
この折返しを±δ/ｐ折返しという。従って、図５にお
いて、正方形領域(１，−２）からの折返しは±２/ｐ折
返しであり、正方形領域(−１，１）からの折返しは±
１/ｐ折返しである。

【００４１】撮像モアレの原因となる蛍光体配列空間周
波数スペクトルの折返し範囲は±∞/pであるため、無限
の個数の折返し先（モアレ）空間周波数スペクトルを合
計したものが撮像モアレスペクトルとなるが、対象とす
るモアレスペクトルは、各正方形領域（ｍ，ｎ）内のハ
ッチングして示す０〜＋１/(２ｐ) の範囲にある。

【００４２】図６は蛍光体の配列が正方格子状である撮
像対象１６−３（図３（ｃ））あるいは撮像対象１６−
４（図３（ｄ））を撮像画素分解能ｐ[ｍｍ/画素]の固
体撮像素子２で撮像した場合の空間周波数スペクトルの
分布を示す図である。

【００４３】同図において、空間周波数スペクトルは実
数値と虚数値を持つ。図５と同様に、Ｈ（水平）方向の
空間周波数をｕ、Ｖ（垂直）方向の空間周波数をｖと夫
々定義して、空間周波数の座標系をｕ−ｖ座標系の平面
で表わし、これらｕ，ｖ座標軸は単位長さ当りの画素数
で定義され、その単位は[ｍｍ^-1]である。

【００４４】かかるｕｖ平面において、撮像対象１６−
３，１６−４での蛍光体の配列のパワーが集中する蛍光
体配列空間周波数スペクトルも、・(黒丸印)で示すよう
に、ｕｖ平面内で正方格子状に分布する。ここで、Ｈ
ｐ，Ｖｐは図３(ｃ），(ｄ）で示した蛍光体の配列の水
平方向，垂直方向のピッチ(ｍｍ)である。また、各蛍光
体配列空間周波数スペクトルは、ｕｖ平面での原点０で
の蛍光体配列空間周波数スペクトルを［０，０］とし
て、蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］と表わ
している。蛍光体配列空間周波数スペクトル［０，０］
はＤＣ成分であり、これ以外の蛍光体配列空間周波数ス
ペクトル［ｉ，ｊ］がその変動成分ということになる。

【００４５】なお、この場合の蛍光体配列空間周波数ス
ペクトル［ｉ，ｊ］の分布は、図５に示した蛍光体配列
空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］の分布が六方格子状を
なすのに対し、ｉ＋ｊ≡１（ｍｏｄ２）、即ち、ｉ＋ｊ
＝奇数となる蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，
ｊ］が付加されたものである。換言すると、図６に示す
分布のうち、ｉ＋ｊ≡０（ｍｏｄ２）、即ち、ｉ＋ｊ＝
偶数を満たす蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，
ｊ］を除いたものが図５に示す分布ということになる。

【００４６】また、この場合も、このｕｖ平面では、固
体撮像素子２の撮像画素分解能ｐによって一辺が１／ｐ
の正方形領域が規定されており、ｕｖ平面の原点０を中
心とする正方形領域を正方形領域（０，０）とし、それ
以外の正方形領域を正方形領域（ｍ，ｎ）と表わしてい
る。この正方形領域（０，０）のｕ≧０，ｖ≧０の領
域、即ち、ハッチングした右上１／４の領域が可視空間
周波数領域Ａであり、固体撮像素子２の撮像面での画素
数を、水平，垂直方向で夫々、例えば、５００とする
と、その水平，垂直方向の１／ｐは２５０画素である。
従って、この可視空間周波数領域Ａのｕ，ｖ軸方向の一
辺は２５０である。

【００４７】この正方形領域(０，０)での他の領域は、
ｕ，ｖの少なくともいずれか一方の値が負になり、数学
上表われる領域であって、目で見ることができない。ま
た、正方形領域(０，０）以外の正方形領域(ｍ，ｎ）
は、正方形領域（０，０）を基本空間周波数領域に対す
る高調波領域である。

【００４８】正方形領域（ｍ，ｎ）中の蛍光体配列空間
スペクトル［ｉ，ｊ］が正方形領域（０，０）での可視
空間周波数領域Ａに折り返すことにより、撮像モアレが
発生するが、この場合も、図５の場合と同様に、各正方
形領域(ｍ，ｎ)でのハッチングして示す右上１／４の領
域（０〜＋１/(２ｐ)の範囲）内にある蛍光体配列空間
スペクトル［ｉ，ｊ］が折返しによって撮像モアレを発
生させるものである。例えば、図示するように、正方形
領域(１，−２)のハッチング領域内に存在する蛍光体配
列空間周波数スペクトル［３，−３］が正方形領域
(０，０)の可視空間周波数領域Ａ内に折り返されて撮像
モアレが発生する。この場合の折返しは±２／ｐ折返し
である。また、正方形領域(−１，１)のハッチング領域
にある蛍光体配列空間周波数スペクトル［−２，２］も
同様であり、±１／ｐ折返しによって可視空間周波数領
域Ａに入り込み、撮像モアレを発生させることになる。

【００４９】図５の場合と同様に、撮像モアレの原因と
なる蛍光体配列空間周波数スペクトルの折返し範囲は±
∞/ｐであるため、無限の個数の折返し先（モアレ）空
間周波数スペクトルが可視空間周波数領域Ａ内に生ずる
から、これらを足し合わせたものが撮像モアレスペクト
ルとなる。

【００５０】以上のようにして、蛍光体配列空間周波数
スペクトルの折返しによって撮像モアレが生ずるのであ
るが、次に、図１における演算処理部１５での画素ずら
し量γｐの算出方法について説明する。

【００５１】図７はこの演算処理部１５での撮像モアレ
スペクトルの絶対値（モアレパワースペクトル）の算出
方法を示すフローチャートである。

【００５２】この方法は、図５あるいは図６での正方形
領域（ｍ，ｎ）毎に蛍光体配列空間周波数スペクトル
［ｉ，ｊ］の空間周波数（即ち、折返し元空間周波数）
とこれが可視空間周波数領域Ａ（図５，図６）に折り返
されたときの撮像モアレの周波数（折返し先空間周波
数）とを求め、これに基づいてモアレパワースペクトル
を求めるものである。従って、蛍光体配列空間周波数ス
ペクトル［ｉ，ｊ］毎にモアレパワースペクトルが求め
られる。なお、モアレパワースペクトルは、撮像モアレ
スペクトルの実数値の自乗と虚数値の自乗との和あるい
は和の平方根で表わされる。

【００５３】同図において、図５，図６で示すｕｖ平面
での対象範囲（折返し範囲）を限定する。これは、上記
のように、撮像モアレを発生させる蛍光体配列空間スペ
クトル［ｉ，ｊ］はｕｖ平面での折返し範囲が±∞/ｐ
まで含むものであるが、通常、ｕｖ平面での原点０から
遠い蛍光体配列空間スペクトル［ｉ，ｊ］程その折返し
によるモアレパワースペクトルが小さくなり、撮像モア
レが目立たなくなるから、この折返し範囲を限定して
も、各別問題とはならないからである。そこで、まず、
この折返し範囲を±ｋ／ｐ（但し、ｋ≧１）として、ｋ
を所定の値に設定する。通常、ｋは１０以下とする（ス
テップ１００）。図５，図６に図示する範囲を対象とす
る場合には、ｋ＝２である。

【００５４】そして、まず、ｎ＝−ｋとし(ステップ１
０１）、ｍ＝−ｋとする(ステップ１０２）。これは、
まず、図５，図６での正方形領域（ｍ，ｎ）として、ｕ
ｖ平面の原点０から−方向に最遠の正方形領域（−ｋ，
−ｋ）を指定したものである。

【００５５】次に、ｉ_min＝ｍ×Ｈｐ/ｐ以上の整数値，
ｉ_max＝(ｍ＋０.５)×Ｈｐ/ｐ以下の整数値，ｊ_min＝ｎ
×Ｖｐ/ｐ以上の整数値，ｊ_max＝(ｎ＋０.５)×Ｖｐ/ｐ
以下の整数値を算出する（ステップ１０３）。ここで、
図５，図６に示すように、蛍光体配列空間周波数スペク
トル[ｉ，ｊ］は、ｕ軸方向に１/Ｈｐの間隔で、ｖ軸方
向に１/Ｖｐの間隔で夫々分布しており、また、正方形
領域（ｍ，ｎ）は、ｕ，ｖ軸方向に１/ｐの間隔で配列
されている。この正方形領域（ｍ，ｎ）での図５，図６
でハッチング領域のｕ，ｖ軸方向の範囲は夫々 ｍ/ｐ≦ｕ≦（ｍ/ｐ＋１/（２ｐ）），ｎ/ｐ≦ｖ≦（ｎ
/ｐ＋１/（２ｐ）） であり、この範囲に蛍光体配列空間周波数スペクトル
[ｉ，ｊ］が存在するためには、 ｍ/ｐ≦ｉ/Ｈｐ≦（ｍ/ｐ＋１/(２ｐ)） ｎ/ｐ≦ｊ/Ｖｐ≦（ｎ/ｐ＋１/(２ｐ)） を満たさなければならない。そして、これらの式を変形
すると、 ｍ×Ｈｐ/ｐ≦ｉ≦（ｍ＋０．５）×Ｈｐ/ｐ ｎ×Ｖｐ/ｐ≦ｊ≦（ｎ＋０．５）×Ｖｐ/ｐ となる（ここで、ｉ，ｊは整数である）。従って、ステ
ップ１０３は、対象となる正方形領域（ｍ，ｎ）のハッ
チング領域内に存在する蛍光体配列空間周波数スペクト
ル［ｉ，ｊ］を探索していることになる。

【００５６】ステップ１０３でｉ_min，ｊ_minが求まる
と、ｊ＝ｊ_min（ステップ１０４）、ｉ＝ｉ_min(ステッ
プ１０５）とし、正方形領域（ｍ，ｎ）のハッチング領
域内に存在する蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，
ｊ］の探索結果とする。なお、ステップ１０３でｉ_min
≦ｉ_max，ｊ_min≦ｊ_maxであるが、これを満足する整数
値ｉ_min，ｉ_max，ｊ_min，ｊ_maxが存在しないときには、
図示しないが、ステップ１１３に進む。

【００５７】上記の条件を満たす蛍光体配列空間周波数
スペクトル［ｉ，ｊ］が求まると、このスペクトルが図
６に示す正方格子状に分布するものである場合には、ス
テップ１０８に進んでこの蛍光体配列空間周波数スペク
トル［ｉ，ｊ］の折返しによるモアレパワースペクトル
が求められ、図５に示す六方格子状に分布するものであ
るときには、ｉ＋ｊ≡０（ｍｏｄ２）、即ち、ｉ＋ｊ＝
偶数となる蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］
のみがステップ１０８でモアレパワースペクトルの算出
の対象となる(ステップ１０７）。ｉ＋ｊ≡１(ｍｏｄ
２）となる蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］
である場合には、これは対象外のものとして、ステップ
１０９に進む。

【００５８】正方形領域(ｍ，ｎ）での１つの蛍光体配
列空間周波数スペクトル[ｉ，ｊ］のステップ１０８で
の処理が終わってモアレパワースペクトルが求まると、
次に、ｉ＝ｉ＋１とする（ステップ１０９）。この場
合、同じ正方形領域（ｍ，ｎ）のハッチング領域に他の
蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ＋１，ｊ］が存在
する場合には、ｉ＋１≦ｉ_maxであるから（ステップ１
１０）、この蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ＋
１，ｊ］について、ステップ１０６からの処理を行な
う。これは、図６において、例えば、正方形領域（０，
１）のように、ハッチング領域内のｕ軸方向に２以上の
蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］が存在する
場合である。なお、図５に示す分布の場合には、この蛍
光体配列空間周波数スペクトル［ｉ＋１，ｊ］は（ｉ＋
１）＋ｊ≡１（ｍｏｄ２）であるから、ステップ１０７
で対象外となり、直ちにステップ１０９に進む。

【００５９】また、ｉ＋１＞ｉ_maxの場合には（ステッ
プ１１０）、同じ正方形領域（ｍ，ｎ）のハッチング領
域内のｕ軸方向にほかに蛍光体配列空間周波数スペクト
ル［ｉ，ｊ］がないとこになり、次に、ｊ＝ｊ＋１とす
る（ステップ１１１）。そして、このｊ＋１≦ｊ_maxで
ある場合には（ステップ１１２）、この同じハッチング
領域内のｖ軸方向に他の蛍光体配列空間周波数スペクト
ル［ｉ，ｊ＋１］が存在することになり、ｉ＝ｉ_minと
して(ステップ１０５）、この蛍光体配列空間周波数ス
ペクトル［ｉ，ｊ＋１］についてステップ１０６からの
処理を行なう。

【００６０】このようにして、同じ正方形領域（ｍ，
ｎ）のハッチング領域内の全ての蛍光体配列空間スペク
トル［ｉ，ｊ］のステップ１０８によるモアレパワース
ペクトルが求まると、ｉ＞ｉ_max（ステップ１１０），
ｊ＞ｊ_max（ステップ１１２）として、１つの正方形領
域（ｍ，ｎ）（この場合、正方形領域（−ｋ，−ｋ））
の処理が終了する。

【００６１】そこで、ｍ＝ｍ＋１として（ステップ１１
３）、このｍ＋１がｍ＋１≦＋ｋのとき(ステップ１１
４）、ｕｖ平面上ｕ軸方向に１つ隣りの正方形領域(ｍ
＋１，ｎ）を処理対象とし、ステップ１０３からの処理
を行なう。このようにして、ｍ＞ｋとなり、ｕ軸方向１
列の正方形領域（−ｋ，−ｋ）〜（＋ｋ，−ｋ）の同様
の処理が終了すると、次に、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップ
１１５）、ｎ≦＋ｋのとき（ステップ１１６）、ステッ
プ１０２に戻って上記の処理動作を繰り返す。これは、
ｕｖ平面上ｖ軸方向に１つ隣りの正方形領域の列、即
ち、正方形領域(−ｋ，−ｋ＋１）〜（＋ｋ，−ｋ＋
１）を処理対象とするものである。

【００６２】このようにして、ｍ＞＋ｋ（ステップ１１
３），ｎ＞＋ｋ（ステップ１１６）となると、対象とす
る全ての蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］に
ついて、モアレパワースペクトルが得られたことにな
る。

【００６３】図８は図７におけるステップ１０８の一具
体例を示すフローチャートである。

【００６４】同図において、図７のステップ１０３〜ス
テップ１０７で処理対象として求められた正方形領域
(ｍ，ｎ)での蛍光体配列空間周波数スペクトル[ｉ，ｊ]
について、まず、そのｕ，ｖ軸方向の空間周波数である
折返し元空間周波数Ｕ_m ,Ｖ_n〔単位はｍｍ^-1〕と、その
折返しによる撮像モアレの空間周波数である折返し先周
波数ｕ_m ，ｖ_n〔単位はｍｍ^-1〕とを求める（ステップ
２００）。ここで、 Ｕ_m＝ｉ/Ｈｐ Ｖ_n＝ｊ/Ｖｐ ｕ_m＝ｉ/Ｈｐ−ｍ/ｐ ｖ_n＝ｊ/Ｖｐ−ｎ/ｐ である。

【００６５】ここで、撮像対象１６の周期性パターン
は、図３に示したカラーＣＲＴや液晶ディスプレイ，プ
ラズマディスプレイの場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素は、１
つの点ではなく、形状，寸法（即ち、開口）を有してい
る。このために、各蛍光体配列空間周波数スペクトル
［ｉ，ｊ］も、パワーの広がりを持ったものであり、そ
の広がり方も画素の形状，寸法によって異なる。このた
め、モアレパワースペクトルを求めるに際し、かかるパ
ワーの広がりを折返しスペクトルＳ_2,4(ｕ_m ,ｖ_n）とし
て求める必要がある。

【００６６】そこで、撮像対象１６のパターンの開口
（セル）が、図３（ｃ），(ｄ）に示すように、矩形状
である場合には（ステップ２０１）、折返しスペクトル
Ｓ_2,4(ｕ_m，ｖ_n）を次の数１によって求める（ステップ
２０２）。

【００６７】

【数１】

【００６８】上記数１において、右辺第１項目のsinc
(ｄｈ・Ｕ_m ,ｄｖ・Ｖ_n）は、セルが矩形状であるときの
蛍光体の開口形状スペクトルを表わすものであって、一
次函数sinc(ｘ）についてみると、図９（ａ）に示す波
形となる。また、右辺第２項目は撮像画素の開口形状ス
ペクトルを示すものであって、これら第１項目と第２項
目との乗算は、蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，
ｊ］の折返しスペクトルのパワーを表わしている。

【００６９】撮像対象１６のパターンの開口(画素）
が、図３(ａ），(ｂ)に示すように、楕円形状である場
合には(ステップ２０１）、折返しスペクトルＳ_2,4(ｕ_m
,ｖ_n）を次の数２によって求める（ステップ２０
３）。

【００７０】

【数２】

【００７１】上記数２において、右辺の第１項目は画素
が楕円形状であるときの蛍光体の開口形状スペクトルを
表わすものであって、一次函数ｂｅｓｉｎｃ（ｘ）は図
９（ｂ）に示す波形となる。この場合も、右辺第２項目
は撮像画素の開口形状スペクトルを示すものである。

【００７２】以上のようにして、画素が有限の開口を有
するときの折返しスペクトルが求められるが、図３
（ａ），（ｃ）に示すように、１種類の画素のみが発光
した単色発光の場合には（ステップ２０４）、Ｓ(ｕ_m ,
ｖ_n)＝Ｓ_2,4(ｕ_m ,ｖ_n）として（ステップ２０６）、モ
アレパワースペクトルを求める（ステップ２０７）。し
かし、３種類の画素が発光する３色発光の場合には（ス
テップ２０４）、 Ｓ(ｕ_m ,ｖ_n)＝Ｓ_2,4(ｕ_m ,ｖ_n）×ｆ(ｉ,ｇ,ｂ,ｒ） なる演算を行ない、このＳ(ｕ_m ,ｖ_n)を用いてモアレパ
ワースペクトルを求める（ステップ２０７）。なお、ｆ
(ｉ,ｇ,ｂ,ｒ）は、ｇ，ｂ，ｒを３色の発光強度比とし
て、蛍光体配列空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］に対
し、 ｆ(ｉ,ｇ,ｂ,ｒ）＝ｇ＋ｂ＋ｒ ｉ≡０（ｍｏｄ３） ＝ｇ−（ｂ＋ｒ）/２ ｉ≡１，２（ｍｏｄ３） である。ｇ＝ｂ＝ｒの場合には、ｉ≡０（ｍｏｄ３）、
即ち、ｉが３の倍数（ｉ＝０も含む）である蛍光体配列
空間周波数スペクトル［ｉ，ｊ］のみがｆ(ｉ,ｇ,ｂ,
ｒ）≠０となり、それ以外の蛍光体配列空間周波数スペ
クトル［ｉ，ｊ］では、ｆ(ｉ,ｇ,ｂ,ｒ）＝ｇ−（ｂ＋
ｒ）/２＝０であるので、蛍光体配列空間周波数スペク
トル［ｉ，ｊ］の分布は単色の場合の１／３となる。

【００７３】ステップ２０７では、モアレパワースペク
トルＰ_m(ｕ_m ,ｖ_n）が、

【００７４】

【数３】

【００７５】として求められる。

【００７６】図１０は以上のようにして得られたモアレ
パワースペクトルＰ_m(ｕ_m ,ｖ_n）から画素ずらし量を求
める算出方法を示すフローチャートである。

【００７７】同図において、まず、画素ずらし自由度Ｎ
（≧１）を設定する(ステップ３００)。これは、除こう
とするモアレスペクトルの個数の１/２に設定する。次
に、上記の求めたモアレパワースペクトルＰ_m(ｕ_m ,
ｖ_n）のうちのｍ＝ｎ＝０のモアレパワースペクトルＰ₀
(ｕ₀ ,ｖ₀）を除く(ステップ３０１）。これは、折返し
しない蛍光体配列空間周波数スペクトル[０,０］に対す
るものであり、この蛍光体配列空間周波数スペクトル
[０,０］は基本の正方形領域(０,０）での可視空間周波
数領域Ａ内に発生するものであって、撮像モアレとなる
ものではない。

【００７８】そして、残ったモアレパワースペクトルＰ
_m(ｕ_m ,ｖ_n）を大きい順に並べ（ステップ３０２）、ｉ
＝１としてｉ番目に大きいモアレパワースペクトルをＰ
_mi(u_m ,ｖ_n）とし（ステップ３０３）、ｉ番目に大きい
モアレパワースペクトルＰ_mi(ｕ_m ,ｖ_n）に対する折返
し元空間周波数Ｕ_mi，Ｖ_niと次の（ｉ＋１）番目に大き
いモアレパワースペクトルＰ_m(i+1)(ｕ_m ,ｖ_n）に対す
る折返し元空間周波数Ｕ_m(i+1)，Ｖ_n(i+1)とを選択し
（ステップ３０４。なお、モアレパワースペクトルに対
する折返し元空間周波数は、図８に示す処理で得られて
いる）、ステッフ３０５により、これら折返し元空間周
波数を用いて、これらモアレパワースペクトルＰ_mi(ｕ_m
,ｖ_n），Ｐ_m(i+1)(ｕ_m ,ｖ_n）を低減するために必要な
画素ずらし量を算出する。

【００７９】撮像モアレの空間周波数スペクトルは実数
値と虚数値とを有しており、これらのなす角、即ち、偏
角（位相ともいう）に対して１８０゜偏角が異なる撮像
モアレの空間周波数スペクトルを発生させることによ
り、これでもって元の撮像モアレの空間周波数スペクト
ルを相殺して除くようにすることができる。元の撮像モ
アレ空間周波数スペクトルに対して偏角が１８０゜の撮
像モアレ空間周波数スペクトルを得るためには、元の撮
像モアレ空間周波数スペクトルに−１＝ｅｘｐ（ｊｎ
π）（ただし、ｊは虚数、ｎは奇数）を乗ずればよい
が、これは、固体撮像素子による撮像範囲を画素サイズ
より小さい分だけずらすことによって実現する。

【００８０】そこで、いま、固体撮像素子の撮像範囲を
図３に示す状態から、水平方向にα画素だけ、垂直方向
にβ画素だけ夫々ずらしたとすると（但し、画素ずらし
量α，β＜ｐ）、同じ空間周波数の蛍光体配列空間集周
波数スペクトルが折り返されて生ずる撮像モアレ空間周
波数スペクトルは、かかるずらしがない場合に生ずる元
の撮像モアレ空間周波数スペクトルにｅｘｐ｛ｊ２πｐ
（αＵ_m＋βＶ_n）｝を乗じたものである。これが元の撮
像モアレ空間周波数スペクトルに対して１８０゜の偏角
を有するためには、ｎ＝１として、

【００８１】

【数４】

【００８２】でなければならず、従って、画素ずらし量
α，βは

【００８３】

【数５】

【００８４】を満たすものとなる。

【００８５】図１０におけるステップ３０５はこの演算
をするものであり、大きいもの順に２つのモアレパワー
スペクトルＰ_mi(ｕ_m ,ｖ_n），Ｐ_m(i+1)(ｕ_m ,ｖ_n）に対
する折返し元空間周波数Ｕ_mi，Ｖ_ni，Ｕ_m(i+1)，Ｖ
_n(i+1)を用い、これらに対する画素ずらし量をα_i/2，
β_i/2として、

【００８６】

【数６】

【００８７】の連立方程式を満足するものとするもので
ある。

【００８８】次に、ｉ＝ｉ＋２として（ステップ３０
６）、以下、大きい順に２つずつのモアレパワースペク
トルについて順次ステップ３０４，３０５の処理を行な
い、夫々毎に画素ずらし量をα_i/2，β_i/2を求め、これ
をｉ≧２Ｎになるまで繰り返す（ステップ３０７）。

【００８９】図１における演算処理部１５は、以上の演
算処理を行なうことによって画素ずらし量α_i/2，β_i/2
を算出し、これらに応じたｚ方向移動信号Ｓｚ，ｙ方向
移動信号Ｓｙを生成するのであるが、以下、画素ずらし
による効果について実験例をもとに説明する。

【００９０】ここでは、撮像対象１６として、図３
（ａ），（ｂ）に示した撮像対象１６−１，１６−２を
用い、図１１（ａ）に示すように、その撮像視野ＣＥに
欠陥画素ＰＥが存在するものとしており、かかる撮像視
野ＣＥに対して画素ずらし量を異ならせて撮像モアレの
低減効果をみるものである。なお、かかる撮像対象１６
では、Ｈｐ＝０．２２１ｍｍ，Ｖｐ＝０．２９２ｍｍ，
画素の短径＝０．１ｍｍ，画素の長径＝０．１２ｍｍと
する。

【００９１】また、撮像画素サイズは水平，垂直方向と
もに０．１５ｍｍとし、その中に等間隔（水平，垂直方
向に夫々１／４画素間隔）の１６個の基準点０，１，
２，３，……，１５を設定する。かかる基準点は、撮像
画面の左上隅にある最初の撮像画素ＶＥを撮像視野ＣＥ
の左上隅の点Ｂに対してどのように位置付けるかを決め
るものであって、その位置付け方が１６通りあることに
なる。

【００９２】即ち、図１１（ａ）における撮像画素ＶＥ
はその基準点０を撮像視野ＣＥの左上隅の点Ｂに一致さ
せた場合を示すものであり、撮像視野ＣＥに対し、この
撮像画素ＶＥを基準として他の撮像画素が配列されてい
ることになる。図１２はそのときの撮像視野ＣＥに対す
る撮像画素ＶＥの配列関係を模式的に示したものであっ
て、破線枠で囲んだものが１つの撮像画素ＶＥである。
また、図１１（ａ）において、基準点１を撮像視野ＣＥ
の左上隅の点Ｂに一致させた場合には、撮像画素は図示
する撮像画素ＶＥよりも左方に１／４画素分ずらされて
いることになり、この場合の各撮像画素は、図１２で示
す撮像画素よりも水平方向に−１／４画素分，垂直方向
に０画素分ずれている。同様にして、図１１（ａ）にお
いて、基準点４を撮像視野ＣＥの左上隅の点Ｂに一致さ
せた場合には、撮像画素は図示する撮像画素ＶＥよりも
上方に１／４画素分ずらされていることになり、この場
合の各撮像画素は、図１２で示す撮像画素よりも水平方
向に０画素分，垂直方向に＋１／４画素分ずれているこ
とになる。従って、図１１（ａ）において、基準点１５
を撮像視野ＣＥの左上隅の点Ｂに一致させた場合には、
撮像画素は図示する撮像画素ＶＥよりも左方に３／４画
素分，上方に３／４画素分ずらされていることになり、
この場合の各撮像画素は、図１２で示す撮像画素よりも
水平方向に−３／４画素分，垂直方向に＋３／４画素分
ずれていることになる。

【００９３】図１３（ａ）は図１１（ａ）に示す撮像視
野ＣＥに対して撮像画素ＶＥを上記のように１６通りず
らして撮像した場合の撮像モアレの明るさと画素欠陥Ｐ
Ｅの明るさとの関係を示す図であり、撮像画像の最も明
るい部分の明るさを最明値を１００％として、撮像モア
レの明るさはその最も暗い部分の明るさの最明値に対す
る割合をモアレ最暗値〔％〕とし、また、画素欠陥ＰＥ
の明るさも最も暗い部分の明るさ最明値に対する割合を
欠陥最暗値〔％〕として、撮像視野ＣＥに一致させる撮
像画素の基準点０，１，２，３，……，１５毎にプロッ
トしている。

【００９４】図１３（ａ）において、撮像視野ＣＥに対
して撮像画素の配列がどのようになっても、モアレ最暗
値は５０％とほぼ一定である。これに対し、欠陥最暗値
は、撮像視野ＣＥの左隅の点Ｂに一致させる撮像画素の
基準点を異ならせて撮像視野ＣＥに対する撮像画素の配
列関係を変化させると、画素欠陥ＰＥに対する撮像画素
の位置関係が変化するから、異なった値を持つことにな
る。

【００９５】図１３（ａ）によると、撮像視野ＣＥの左
隅の点Ｂに一致させる撮像画素の基準点を図１１（ｂ）
における基準点１５とすると、欠陥最暗値はほぼ５０％
とモアレ最暗値とほとんど一致することになる。これ
は、このように撮像視野に対する撮像画素の配置関係を
設定すると、撮像モアレによって欠陥画素ＰＥを識別す
るのが非常に困難であることを示している。即ち、図１
に示した実施形態のような撮像モアレの低減処理を行な
わない場合には、撮像視野ＣＥと撮像画素との位置関係
によっては、画素欠陥が検出できない場合もあることに
なる。

【００９６】これに対し、図１３（ｂ）は、図１３
（ａ）の場合と同様に、撮像視野ＣＥに対して撮像画素
ＶＥを上記のように１６通りずらして撮像するのである
が、図１に示した実施形態を使用するものであって、こ
れら各撮像毎に、演算部１５による画素ずらしの撮像も
行ない、画素ずらしを行なわない場合の映像信号と画素
ずらしを行なった場合の映像信号とを撮像モアレ低減処
理部１４で処理して撮像モアレの低減を行なったもので
ある。この場合の画素ずらし量を、水平方向に＋０．７
４画素，垂直方向に−４９画素としている。それ以外は
図１３（ａ）の場合と同様である。

【００９７】図１３（ｂ）によると、モアレ最暗値はほ
ぼ７０％に上昇して撮像モアレ低減効果が現われてお
り、撮像視野ＣＥの左上隅の点Ｂに撮像画素の基準点６
を一致させたとき、欠陥最暗値がモアレ最暗値に近くな
るが、それでも１０％以上の差があり、図１３（ａ）の
場合に比べて画素欠陥ＰＥの検出が容易になる。

【００９８】このようにして、図１に示した実施形態に
よる撮像モアレの低減処理を施すことにより、撮像視野
ＣＥと撮像画素との位置関係にかかわらず、撮像視野Ｃ
Ｅでの画素欠陥ＰＥを確実に検出することができるよう
になる。

【００９９】この例では、モアレパワースペクトルが大
きい方から２つについて画素ずらしをしたものとしてい
るが、より多くのモアレパワースペクトルを画素ずらし
の対象とすることにより、より大きな効果が得られるこ
とになる。

【０１００】なお、この実施形態では、画素欠陥の検出
に撮像モアレの低減を図るものとしたが、これに限ら
ず、色ずれ，色純度，解像度，鮮鋭度，画像歪み，画像
傾きなどの画質検査に際しても、撮像モアレの低減手段
として有効であることはいうまでもない。

【０１０１】このようにして、この実施形態では、周期
性明暗パターンを持つ撮像対象から撮像モアレが効果的
に低減された映像信号が得られるものであるから、欠陥
などの周期的パターン以外の明暗変動に対する撮像モア
レの影響が大幅に抑制され、かかる明暗変動を容易にか
つ正確に検出することができるようになる。このため
に、撮像対象の優劣を定量化して検査する方法、例え
ば、画素などの周期的な明暗パターンを有する撮像対象
の１つであるディスプレイ装置の表示画面を撮像対象と
した場合の、この表示画面の画質項目の中でとりわけ重
要な色むらや輝度むら，粒子状むら，画素欠陥，色ず
れ，色純度，解像度，鮮鋭度，画像歪み，画像傾きなど
のうちの少なくとも１つに関する定量的な検査方法で
は、この実施形態による撮像モアレ解消撮像方法は非常
に有効なものであり、製品品質検査装置の実現並びにこ
の装置による製品品質の高度な水準での安定実現に不可
避な手段となるものである。

【０１０２】図１４は本発明による周期的な明暗パター
ンを有する対象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の
第２の実施形態における撮像系Ｂを示す図であって、１
７はガラス板ユニットであり、図１に対応する部分には
同一符号を付けている。

【０１０３】この第２の実施形態は、全体構成が図１に
示した実施形態と同様であるが、図１４に示すように、
撮像系Ｂにおいて、固体撮像素子６と光学系７との間に
ガラス板ユニット１７が設けられている。また、光学系
７に内蔵される結像レンズ８は像側テレセントリック系
のレンズとし、像側で結像に寄与する光線を光軸に平行
にする。ガラス板ユニット１７は、この結像レンズ８か
らの平行光の光路を演算処理部１５（図１）からの回転
駆動信号Ｓθ１，Ｓθ２とに応じて変更させるものであ
って、これにより、図１における撮像系Ｂがｚ，ｙ方向
に変位されたのと同等となり、図１に示した実施形態と
同様の効果が得られることになる。

【０１０４】図１５は図１４におけるガラス板ユニット
１７の具体例を示す図であって、１８，１９はガラス板
であり、図１４に対応する部分には同一符号を付けてい
る。

【０１０５】図１５（ａ）において、ガラス板ユニット
１７は２枚のガラス板１８，１９から構成されている。
これらガラス板１８，１９は結像レンズ８からの平行光
Ｌの光路中に前後して設けられており、ガラス板１８は
平行光Ｌの光軸（結像レンズ８の光軸）に垂直な回動軸
ＲＰ１を中心に回動可能であり、ガラス板１９はこの平
行光Ｌの光軸とガラス板１８の回動軸ＲＰ１とに垂直な
回動軸ＲＰ２を中心に回動可能に夫々設けられている。
ガラス板１８が回動すると、その回動量に応じた分だけ
平行光Ｌの光路がｚ方向に変位し、ガラス板１９が回動
すると、平行光Ｌの光路がｙ方向に変位する。従って、
例えば、ガラス板１８を演算処理部１５（図１４）から
の回転駆動信号Ｓθ１に応じて回転させ、ガラス板１９
を演算処理部１５からの回転駆動信号Ｓθ２（図１４）
に応じて回動させることにより、図１に示した第１の実
施形態のような撮像系Ｂをｚ，ｙ方向に変位させたのと
同様の効果が得られることになる。

【０１０６】なお、図１５（ｂ）に示すように、ガラス
板１８，１９の配列順序を前後入れ替えるようにしても
よく、これによっても同様の効果が得られることはいう
までもない。

【０１０７】図１６は本発明による周期的な明暗パター
ンを有する対象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の
第３の実施形態を示すブロック図であって、２０はｘ方
向移動機構、２１はｙ方向移動機構であり、図１に対応
する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略す
る。この第３の実施形態は、１つの撮像系を用い、上記
のような画素ずらしをしない映像信号と画素ずらしをし
た映像信号を得ることができるようにしたものである。

【０１０８】同図において、撮像系には、ｘ方向移動機
構２０とｙ方向移動機構２１とが設けられており、演算
処理部１５からのｘ方向移動信号Ｓｘ，ｙ方向移動信号
Ｓｙに応じて、撮像対象１６の面に平行な面内でｘ，ｙ
方向に移動可能に構成されている。

【０１０９】かかる構成において、演算処理部１５から
ｘ方向移動信号Ｓｘやｙ方向移動信号Ｓｙが供給されな
い状態で、固体撮像素子２が光学系３を通して撮像対象
１６の撮像視野ＣＥを撮像する。そのときの固体撮像素
子２の出力映像信号は、演算処理部１４と画素単位ずれ
補正処理部１３とに供給されるが、画素ずらしのない映
像信号ＶＡとして撮像モアレ低減処理部１４に取り込ま
れて保持される。

【０１１０】次に、演算処理部１５から、そこで算出さ
れた画素ずらし量に応じたｘ方向移動信号Ｓｘ，ｙ方向
移動信号Ｓｙが供給され、これに応じてｘ方向移動機構
２０，ｙ方向移動機構２１が作動し、撮像系がｘ，ｙ方
向に変位される。このときの固体撮像素子２の出力映像
信号は、直接撮像モアレ低減処理部１４と画素単位ずれ
補正処理部１３とに供給されるが、撮像モアレ低減処理
部１４はこの画素単位ずれ補正処理部１３で補正処理さ
れた映像信号ＶＢ’を取り込む。

【０１１１】ここで、撮像モアレ低減処理部１４では、
上記の映像信号ＶＡ，ＶＢ’を夫々取り込んで一旦内蔵
のメモリに格納し、しかる後、これら映像信号をメモリ
から読み出して上記の算術的合成処理を行ない、撮像モ
アレが低減された映像信号Ｖを生成するものであるが、
画素単位ずれ補正処理部１３で画素ずらしされた映像信
号ＶＢの画素ずらし量を上記のように補正することによ
り、撮像モアレ低減処理部１４では、取り込む映像信号
ＶＢ’を、画素ずらし量に関係なく、メモリに機械的に
書き込むだけでよい。もし、画素単位ずれ補正処理部１
３での処理がなければ、画素ずらしされた映像信号ＶＢ
のメモリでの書込み開始位置（アドレス）、あるいは映
像信号ＶＢ’のメモリでの読出し開始位置や読出し開始
タイミングを、画素ずらし量に応じて異ならせなければ
ならない。

【０１１２】なお、この第３の実施形態では、演算処理
部１５からのｘ方向移動信号Ｓｘ，ｙ方向移動信号Ｓｙ
に応じて撮像系をｘ，ｙ方向に移動させるものであった
が、撮像系を固定状態とし、撮像対象１６を、同様に、
ｘ方向移動信号Ｓｘ，ｙ方向移動信号Ｓｙに応じてｘ，
ｙ方向に移動させるようにしてもよい。

【０１１３】図１７は本発明による周期的な明暗パター
ンを有する対象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の
第４の実施形態を示すブロック図であって、２２は光学
的ローパスフィルタであり、図１に対応する部分には同
一符号を付けて重複する説明を省略する。この第４の実
施形態も、１つの撮像系を用いるのであるが、撮像系を
固定した状態とし、固体撮像素子の撮像面での撮像対象
の撮像視野の撮像画像を光学的に移動させるようにした
ものである。

【０１１４】同図において、撮像系では、光学的ローパ
スフィルタ２２が設けられており、この光学的ローパス
フィルタ２２を介して撮像対象１６の撮像視野ＣＥの画
像が固体撮像素子２で撮像される。この光学ローパスフ
ィルタ２２は、演算処理部１５からの回転駆動信号Ｓθ
に応じて、図１７での分断線Ｃ−Ｃ’に沿う断面を示す
図１８に示すように、その中心軸を中心に回転可能であ
る。

【０１１５】この光学的ローパスフィルタ２２は、水晶
板のような複屈折特性を持つ複屈折板であって、図１９
に示すように、結像レンズ４からの入射光線Ｌを２つの
光線Ｌ１，Ｌ２に分割する。ここで、一方の光線Ｌ２は
入射光線Ｌの一部がそのまま光学的ローパスフィルタ２
２を通過したものであるが、他方の光線Ｌ２は入射光線
Ｌの残りが光学的ローパスフィルタ２２内での一定ずら
し方向θ（図１８）に光学的ローパスフィルタ２２の厚
さで決まる一定量Δだけ光線Ｌ１からずれたものとな
る。

【０１１６】この場合、２つの光線Ｌ１，Ｌ２の分割光
量比は必ずしも１：１にはならないが、この光学的ロー
パスフィルタ２２に近接した固体撮像素子２では、画素
ずらし量を付与しない画像と付与した画像を画素単位で
階調値の重み付き平均処理を施したことと等価になる。

【０１１７】そこで、図１７において、撮像対象１６で
の周期性明暗パターンに応じて撮像モアレを低減可能な
画素ずらし量が決まるから、光学的ローパスフィルタ２
２として、この画素ずらし量に等しい光線Ｌ１，Ｌ２の
ずれ量Δ(図１９)を生ずるものを用い、演算処理部１５
で画素単位で階調値の重み付き平均処理で撮像モアレを
低減可能な画素位置ずらし方向θを算出して回転駆動信
号Ｓθを発生し、この回転駆動信号Ｓθによって光学的
ローパスフィルタ２２の回転量を制御することにより、
固体撮像素子２からは撮像モアレが低減された映像信号
Ｖが得られることになる。この画素ずらし方向θは、図
１０のステップ３０５で得られたα_i/2，β_i/2から求ま
る

【０１１８】

【数７】

【０１１９】なる角度θである。

【０１２０】なお、光学的ローパスフィルタ２２の上記
のずれ量Δはその板厚に比例するから、異なる周期性明
暗パターンの撮像対象１６を撮像する場合には、その周
期性明暗パターンによって決まる画素ずらし量に応じた
上記ずれ量Δを生ずる板厚の光学的ローパスフィルタ２
２を用いるようにすればよい。従って、種々の板厚の光
学的ローパスフィルタ２２を交換可能とすることによ
り、上記各実施形態と同様、種々の異なる周期性明暗パ
ターンの撮像対象１６を撮像しても、撮像モアレが効果
的に低減された映像信号を得ることができる。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
周期的な明暗パターンを有する撮像対象を撮像して、撮
像モアレが効果的に低減された映像信号を得ることがで
き、かかる明暗パターンの検査などの精度を大幅に高め
ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による周期的な明暗パターンを有する対
象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の第１の実施形
態を示す構成図である。

【図２】撮像モアレの発生原因と本発明の原理とを示す
図である。

【図３】図１に示した第１の実施形態での撮像対象の具
体例を示す図である。

【図４】図３に示した撮像対象を撮像したときに得られ
る撮像モアレの例を示す図である。

【図５】図３（ａ），（ｂ）で示した撮像対象を撮像し
たときの撮像モアレの発生過程を示す図である。

【図６】図３（ｃ），（ｄ）で示した撮像対象を撮像し
たときの撮像モアレの発生過程を示す図である。

【図７】図１における演算処理部でのモアレパワースペ
クトルの算出処理の一具体例を示すフローチャートであ
る。

【図８】図７におけるステップ１０８の具体的処理を示
すフローチャートである。

【図９】図８のステップ２０２，２０３で用いる関数の
波形を示す図である。

【図１０】図１における演算処理部での図７で得られた
モアレパワースペクトルを基にした画素ずらし量の算出
処理の一具体例を示すフローチャートである。

【図１１】画素欠陥がある撮像対象と撮像画素とを示す
図である。

【図１２】画素欠陥がある撮像対象に対する撮像画素の
配列関係の一例を示す図である。

【図１３】図１２に示した撮像対象を従来の方法で撮像
したときと図１で示した第１の実施形態とでの撮像モア
レと画素欠陥との関係を比較して示す図である。

【図１４】本発明による周期的な明暗パターンを有する
対象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の第２の実施
形態での一方の撮像系を示す構成図である。

【図１５】本発明による周期的な明暗パターンを有する
対象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の第２の実施
形態を示す構成図である。

【図１６】本発明による周期的な明暗パターンを有する
対象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の第３の実施
形態を示す構成図である。

【図１７】本発明による周期的な明暗パターンを有する
対象の画像撮像方法及びそれを用いた装置の第４の実施
形態を示す構成図である。

【図１８】図１７の分断線Ｃ−Ｃ’に沿う断面図であ
る。

【図１９】ず１７，図１８での光学的ローパスフィルタ
の作用を示す図である。

【符号の説明】 １ 画素ずらし補正ユニット ２ 固体撮像素子 ３ 光学系 ４ 結像レンズ ５ 開口数調節機構 ６ 固体撮像素子 ７ 光学系 ８ 結像レンズ ９ 開口数調節機構 １０ ハーフミラー １１ ｚ方向移動機構 １２ ｙ方向移動機構 １３ 画素単位ずれ補正処理部 １４ 撮像モアレ低減処理部 １５ 演算処理部 １６，１６−１〜１６−４ 撮像対象 １７ ガラス板ユニット １８，１９ ガラス板 ２０ ｘ方向移動機構 ２１ ｙ方向移動機構 ２２ 光学的ローパスフィルタ Ａ，Ｂ 撮像系 ＣＥ 撮像視野

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 広志 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 小金沢 信之 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 Ｆターム(参考） 5C021 PA66 YA01 5C024 AA01 CA00 CA02 FA01 FA14 HA17

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周期的な明暗パターンを有する対象の画
   像を撮像する方法において、 該明暗パターンに応じた画素ずらし量を求め、 該明暗パターンを撮像して画素ずらしのない第１の映像
   信号と該画素ずらし量だけずれた該明暗パターンを撮像
   して画素ずらしのある第２の映像信号とを得、 該第１，第２の映像信号を画素単位毎に階調値の算術的
   合成処理し、該第１の映像信号と同じ分解能，画素数の
   撮像モアレが低減された第３の映像信号を得ることを特
   徴とする周期的な明暗パターンを有する対象の画像撮像
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記第１の映像信号に含まれる撮像モアレ成分に対し、
   該撮像モアレ成分が持つ空間周波数スペクトルの実数値
   と虚数値とによる偏角とは１８０゜異なる偏角の空間周
   波数スペクトルを持つ撮像モアレ成分を前記第２の映像
   信号が含むように、前記画素ずらし量を設定することを
   特徴とする周期的な明暗パターンを有する対象の画像撮
   像方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記第１，第２の映像信号に含まれる前記撮像モアレ成
   分は、空間周波数領域でのスペクトルの絶対値が最も大
   きい順から１以上の撮像モアレ成分であることを特徴と
   する周期的な明暗パターンを有する対象の画像撮像方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つの周期的な
   明暗パターンを有する対象の画像撮像方法を用いた前記
   対象の検査方法であって、 前記対象をディスプレイ装置での表示画面とし、前記撮
   像手段によって該表示画面を撮像して撮像モアレが抑圧
   された映像信号を得ることにより、該表示画面の画質項
   目のうちの色むら，輝度むら，粒子状むら，画素欠陥，
   色ずれ，色純度，解像度，鮮鋭度，画像歪み，画像傾き
   の少なくとも１つを定量的に検査することを特徴とする
   検査方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１つの周期的な
   明暗パターンを有する対象の画像撮像方法を用い、前記
   撮像手段によって該表示画面を撮像して撮像モアレが抑
   圧された映像信号を得ることにより、前記対象での前記
   周期的な明暗パターン以外の明暗変動を検出し、前記対
   象の良否を定量的に検査することを特徴とする検査方
   法。
6. 【請求項６】 周期的な明暗パターンを有する対象の画
   像を撮像する装置において、 該明暗パターンに応じた画素ずらし量を求める演算処理
   手段と、 該明暗パターンを撮像して画素ずらしのない第１の映像
   信号と該画素ずらし量だけずれた該明暗パターンを撮像
   して画素ずらしのある第２の映像信号とを出力する撮像
   手段と、 該第１，第２の映像信号を画素単位毎に階調値の算術的
   合成処理する撮像モアレ低減処理手段とを備え、該撮像
   モアレ低減処理手段から該第１の映像信号と同じ分解
   能，画素数の撮像モアレが抑圧された映像信号が得られ
   るように構成したことを特徴とする周期的な明暗パター
   ンを有する対象の画像撮像装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記演算処理手段は、前記第１の映像信号に含まれる撮
   像モアレ成分に対し、該モアレ成分が持つ空間周波数ス
   ペクトルの実数値と虚数値とによる偏角とは１８０゜異
   なる偏角の空間周波数スペクトルを持つモアレ成分を前
   記第２の映像信号が含むように、前記画素ずらし量を設
   定することを特徴とする周期的な明暗パターンを有する
   対象の画像撮像装置。
8. 【請求項８】 請求項６において、 前記演算処理手段は、 空間周波数の有限の領域での空間周波数スペクトルの折
   返しによって生ずる撮像モアレのパワーであるモアレパ
   ワースペクトルを算出し、 該モアレパワースペクトルの大きい順に１以上の該撮像
   モアレの折返し前の空間周波数を求め、 求めた該空間周波数から前記画素ずらし量を算出するこ
   とを特徴とする周期的な明暗パターンを有する対象の画
   像撮像装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 モアレパワースペクトルが大きい順にｉ番目の前記撮像
   モアレを生ずる空間周波数領域内のスペクトルの折返し
   元空間周波数をＵ_mi，Ｖ_niとし、（ｉ＋１）番目の前記
   撮像モアレを生ずる空間周波数領域内のスペクトルの折
   返し元空間周波数をＵ_m(i+1)，Ｖ_n(i+1)として、 α_i×Ｕ_mi＋β_i×Ｖ_ni＝１／（２ｐ） α_i×Ｕ_m(i+1)＋β_i×Ｖ_n(i+1)＝１／（２ｐ） （但し、ｐ＝撮像手段の分解能）を満たすα_i，β_iを前
   記画素ずらし量とすることを特徴とする周期的な明暗パ
   ターンを有する対象の画像撮像装置。
10. 【請求項１０】 請求項６〜９のいずれか１つにおい
    て、 撮像モアレ低減処理手段による画素単位毎の階調値の算
    術的合成処理は、画素単位毎の階調値の重み付き，画素
    単位毎の階調値の単純平均処理，画素単位毎の階調値の
    最大値選択処理，画素単位毎の階調値の最小値選択処理
    のいずれかであることを特徴とする周期的な明暗パター
    ンを有する対象の画像撮像装置。
11. 【請求項１１】 請求項６〜１０のいずれか１つにおい
    て、 前記撮像手段は、同じ前記対象の周期性の明暗パターン
    を撮像する第１，第２の固体撮像素子を有し、 該第２の固体撮像素子が、該第１の固体撮像素子による
    該対象の視野範囲よりも前記画素ずらし量に応じた量だ
    けずれた視野範囲を撮像することを特徴とする周期的な
    明暗パターンを有する対象の画像撮像装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、 前記第２の固体撮像素子に光学的な光路変更手段を設
    け、 該光路変更手段により、前記第２の固体撮像素子の前記
    対象の視野範囲を、前記第１の固体撮像素子の前記対象
    の視野範囲から前記画素ずらし量に応じた量だけずらす
    ことを特徴とする周期的な明暗パターンを有する対象の
    画像撮像装置。
13. 【請求項１３】 請求項６〜１０のいずれか１つにおい
    て、 前記撮像手段は、前記対象の面に平行に移動可能とする
    移動手段を備えた１つの固体撮像素子を有し、 該移動手段を作動させないときの該固体撮像素子の出力
    映像信号を前記第１の映像信号とし、前記演算処理手段
    で得られる前記画素ずらし量に応じて該移動手段を作動
    させたときの該撮像素子の出力映像信号を前記第２の映
    像信号とすることを特徴とする周期的な明暗パターンを
    有する対象の画像撮像装置。
14. 【請求項１４】 請求項６〜１０のいずれか１つにおい
    て、 前記演算処理手段で得られた前記画素ずらし量に応じて
    前記対象を移動させる手段を設け、 前記対象を移動させないときの前記撮像手段の出力映像
    信号を前記第１の映像信号とし、前記対象を該手段によ
    って移動させたときの前記撮像手段の出力映像信号を前
    記第２の映像信号とすることを特徴とする周期的な明暗
    パターンを有する対象の画像撮像装置。
15. 【請求項１５】 周期的な明暗パターンを有する対象の
    画像を１つの固体撮像素子で撮像する装置において、 該固体撮像素子に、該対象からの画像光の一部の光路を
    該明暗パターンで決まる画素ずらし量に応じた分だけ光
    学的に変更させる光学手段を設けるとともに、 該明暗パターンに応じた画素ずらし方向を算出し、該光
    学手段による該画像光の一部の光路の方向を算出した該
    画素ずらし方向に合わせるように該光学手段を制御する
    演算処理手段とを備えて、該固体撮像素子から撮像モア
    レが抑圧された映像信号が得られるように構成したこと
    を特徴とする周期的な明暗パターンを有する対象の画像
    撮像装置。
16. 【請求項１６】 請求項６〜１５のいずれか１つの周期
    的な明暗パターンを有する対象の画像撮像装置を用いた
    前記対象の検査装置であって、 前記対象をディスプレイ装置での表示画面とし、前記撮
    像手段によって該表示画面を撮像して撮像モアレが抑圧
    された映像信号を得ることにより、該表示画面の画質項
    目のうちの色むら，輝度むら，粒子状むら，画素欠陥，
    色ずれ，色純度，解像度，鮮鋭度，画像歪み，画像傾き
    の少なくとも１つを定量的に検査することを特徴とする
    検査装置。
17. 【請求項１７】 請求項６〜１５のいずれか１つの周期
    的な明暗パターンを有する対象の画像撮像装置を用い、
    前記撮像手段によって該表示画面を撮像して撮像モアレ
    が抑圧された映像信号を得ることにより、前記対象での
    前記周期的な明暗パターン以外の明暗変動を検出し、前
    記対象の良否を定量的に検査することを特徴とする検査
    方法装置。