JP2008249859A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像により被写体像を示すデジタル画像データを取得する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that acquires digital image data indicating a subject image by imaging.
被写体像を撮像する場合には、撮像素子に被写体像を結像させるためのレンズを移動させて、被写体像が撮像素子の配設位置で結像するように制御する合焦制御が一般に行なわれている。 When capturing a subject image, focus control is generally performed in which a lens for forming the subject image on the image sensor is moved so that the subject image is formed at the position where the image sensor is disposed. ing.
合焦制御の手法としては、主として、撮像によって取得されたデジタル画像データにより示される画像のコントラストが最大となる結像位置を検出する方式と、レンズを介した被写体像を瞳分割し、分割された被写体像の位相差を検出する方式と、がある。 Focus control methods mainly include a method of detecting an imaging position where the contrast of an image indicated by digital image data acquired by imaging is maximized, and a subject image via a lens is divided into pupils and divided. And a method for detecting the phase difference of the subject image.
位相差を検出する方式を用いた技術としては、例えば、特許文献1のように、位相検知用の光学系を撮影光路中に挿入し、撮影用の撮像素子で位相差を検知することが提案されている。
As a technique using a method of detecting a phase difference, for example, as disclosed in
また、特許文献2及び特許文献3のように、光路分岐用のプリズム素子を撮影光路中に挿入し、焦点検出用のセンサに導くことが提案されている。
Further, as in Patent Document 2 and
さらに、特許文献4には、光路中にスプリットイメージプリズムを挿入し、撮像素子を用いて像ずれによる焦点検知を行なうことが提案されている。
Further,
また、特許文献5には、瞳分割用開口部を有し、当該開口部にプリズム効果を持たせることが記載されている。
しかしながら、上記特許文献1〜特許文献3及び特許文献5の技術では、検知用のセンサが必要である、という問題点があった。
However, the techniques of
また、上記特許文献4の技術では、スプリットイメージプリズムよりも大きな像が必要であり、境界線上の像の形状が直線でなければ、合焦状態であっても非合焦状態と判断されてしまう、という問題点があった。
Further, the technique of
また、特許文献1の技術では、本来の結像面よりもレンズ側に結像させ、位相検知用の瞳分割のためのレンズを挿入するので、撮影レンズと撮像面の間の距離が増長することが考えられる。
Further, in the technique of
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、部品点数の増大や光路長の増長を招くことなく光束を分割し、位相差合焦制御を実現できる撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an imaging apparatus that can realize phase difference focusing control by splitting a light beam without causing an increase in the number of parts or an increase in optical path length. Objective.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、被写体像を結像するための光学系部材と、前記光学系部材を駆動して前記被写体像の結像位置を変更する変更手段と、前記光学系部材を介して被写体像を示すデジタル画像データを取得する撮像手段と、前記光学系部材からの入射光を光軸に対して所定の反射角度で反射させることにより2分割するように配置された一対の第1の反射面と、各第1の反射面により反射された光をそれぞれ前記光軸と平行する方向であって前記撮像手段の配設方向に反射する1対の第2の反射面と、を有する分岐光学素子と、前記分岐光学素子を移動させることにより、前記光学系部材と前記撮像手段との間に出没可能にするための前記分岐光学素子移動手段と、前記分岐光学素子移動手段により前記分岐光学素子を前記光学系部材と前記撮像手段との間に移動させた状態で、前記撮像手段による撮像により得られたデジタル画像データに基づいて、前記分岐光学素子により分岐された入射光を示す2つの画像の位相差に基づいて被写体距離を導出する距離導出手段と、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じて被写体像が前記撮像手段の配設位置で結像するように前記変更手段を制御する制御手段と、を備えている。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項1記載の発明によれば、被写体像を結像するための光学系部材を駆動して前記被写体像の結像位置を変更し、当該光学系部材を介して得られた被写体像を示すデジタル画像データを撮像手段により取得する。 According to the first aspect of the present invention, the optical system member for forming the subject image is driven to change the imaging position of the subject image, and the subject image obtained through the optical system member is shown. Digital image data is acquired by an imaging means.
また、前記分岐光学素子移動手段により、前記光学系部材と前記撮像手段との間に、前記光学系部材からの入射光を光軸に対して所定の反射角度で反射させることにより2分割するように配置された一対の第1の反射面と、各第1の反射面により反射された光をそれぞれ前記光軸と平行する方向であって前記撮像手段の配設方向に反射する1対の第2の反射面と、を有する分岐光学素子を出没可能に構成し、前記分岐光学素子移動手段により前記分岐光学素子を前記光学系部材と前記撮像手段との間に移動させた状態で、前記撮像手段による撮像により得られたデジタル画像データに基づいて、前記分岐光学素子により分岐された入射光を示す2つの画像の位相差に基づいて被写体距離を導出し、導出された被写体距離に応じて被写体像が前記撮像手段の配設位置で結像するように前記変更手段を制御するようにしているので、部品点数の増大や光路長の増長を招くことなく光束を分割し、位相差合焦制御を実現できる。 Further, the branching optical element moving means divides the incident light from the optical system member between the optical system member and the image pickup means by dividing the incident light from the optical system member at a predetermined reflection angle with respect to the optical axis. A pair of first reflecting surfaces disposed on the first reflecting surface, and a pair of first reflecting surfaces reflecting light reflected by the first reflecting surfaces in a direction parallel to the optical axis and in a direction in which the imaging means is disposed. A branching optical element having two reflecting surfaces, and the branching optical element is moved between the optical system member and the imaging unit by the branching optical element moving unit. Based on the digital image data obtained by the imaging by the means, the subject distance is derived based on the phase difference between the two images showing the incident light branched by the branch optical element, and the subject distance is determined according to the derived subject distance. The statue is in front Since the changing means is controlled so as to form an image at the position where the imaging means is disposed, the light flux can be divided and phase difference focusing control can be realized without increasing the number of parts or increasing the optical path length. .
すなわち、本発明では、光学部材と撮像手段との間に出没可能な分岐光学素子を設けることにより、位相差検出のための撮像装置等のセンサが不要である。 That is, in the present invention, a sensor such as an imaging device for detecting a phase difference is not required by providing a branchable optical element that can be projected and retracted between the optical member and the imaging means.
また、本発明では、分岐光学素子を、一対の第1の反射面と、それぞれの第1の反射面からの反射光を分岐前の光の光軸方向であって撮像手段の配設方向に反射する第2の反射面とにより構成しているので、分岐光学素子がコンパクトに実現できる。 In the present invention, the branching optical element includes the pair of first reflecting surfaces and the reflected light from the first reflecting surfaces in the optical axis direction of the light before branching in the arrangement direction of the imaging means. Since it comprises the second reflecting surface that reflects, the branch optical element can be realized in a compact manner.
なお、請求項1記載の発明は、請求項2記載の発明のように、前記分岐光学素子を複数備え、前記距離導出手段は、前記複数の分岐光学素子により分岐された入射光のそれぞれについて位相差を導出し、各位相差の導出結果に基づいて被写体距離を導出するようにしてもよい。
The invention according to
また、請求項1又は請求項2記載の発明は、請求項3記載の発明のように、前記変更手段により前記光学部材による結像位置を変更しながら、前記撮像手段による撮像によって取得されたデジタル画像データに基づく画像の輝度の高周波成分を示す評価値を検出し、検出された評価値に基づいて、読み取られた画像のコントラストが最大となる前記光学部材の位置を特定する位置特定手段を更に備え、前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御するように構成することもできる。 Further, according to the first or second aspect of the invention, as in the third aspect of the invention, the digital image obtained by imaging by the imaging unit while changing the imaging position by the optical member by the changing unit. A position specifying means for detecting an evaluation value indicating a high-frequency component of the luminance of the image based on the image data, and specifying the position of the optical member at which the contrast of the read image is maximum based on the detected evaluation value; And the control means performs control of the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and the optical member by the changing means. It can also be configured to control the movement to the specified position.
請求項3記載の発明は、請求項4記載の発明のように、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定が良好に実行できたか、良好に実行できなかったかを判定する判定手段を更に備え、前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御すると共に、前記判定手段により前記光学部材の位置の特定が良好に実行できなかったと判定された場合には、再び前記距離導出手段による被写体距離の導出及び導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行うように制御するようにしてもよい。 According to a third aspect of the present invention, as in the fourth aspect of the present invention, there is further provided a determination unit that determines whether the position specifying unit has performed the position specification of the optical member satisfactorily or not. And the control means performs control of the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and the optical member by the changing means. If the determination means determines that the position of the optical member cannot be satisfactorily executed, the subject distance by the distance deriving means is again determined. And the change unit may be controlled according to the derived subject distance.
請求項2〜請求項4の何れか1項記載の発明は、請求項5記載の発明のように、前記撮像手段と前記光学部材との間に設けられ、前記撮像手段へ入射させる光の波長を制限する波長制限手段を更に備え、前記波長制限手段は、前記距離導出手段による被写体距離の導出時に用いる距離導出用領域と、前記光学部材の位置決定後、撮影保存用のデジタル画像データの取得時に用いる撮影用領域と、を有し、前記分岐光学素子を、前記波長制限手段の前記距離導出用領域に設けた請求項2〜請求項4の何れか1項記載の撮像装置。 The invention according to any one of claims 2 to 4, as in the invention according to claim 5, is a wavelength of light that is provided between the imaging unit and the optical member and is incident on the imaging unit. The wavelength limiting unit further includes a distance deriving region used when deriving a subject distance by the distance deriving unit, and acquisition of digital image data for photographing storage after determining the position of the optical member. The imaging device according to any one of claims 2 to 4, further comprising an imaging region used sometimes, wherein the branch optical element is provided in the distance deriving region of the wavelength limiting unit.
請求項5記載の発明は、請求項6記載の発明のように、前記分岐光学素子の配設位置においては、前記波長の制限が行なわれないようにしてもよい。 According to a fifth aspect of the present invention, as in the sixth aspect of the present invention, the wavelength may not be restricted at the position where the branch optical element is disposed.
請求項1〜請求項6の何れか1項記載の発明は、請求項7記載の発明のように、前記デジタル画像データにより示される被写体像を表示するための表示手段と、前記表示手段に前記分岐光学素子を介して得られたデジタル画像データにより示される被写体像を表示する際に、前記分岐光学素子により分割された入射光に相当する2つの領域の画像を合成して、当該2つの領域の中央に合成した画像を表示するようにしてもよい。
The invention according to any one of
以上説明したように、本発明によれば、部品点数の増大や光路長の増長を招くことなく光束を分割し、位相差合焦制御を実現できる、という優れた効果を有する。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the light flux can be divided and phase difference focusing control can be realized without causing an increase in the number of parts or an increase in the optical path length.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
(第1実施形態)
まず、図1を参照して、本形態に係るデジタルカメラ10の外観上の構成を説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, an external configuration of the
同図に示すように、デジタルカメラ10の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ12と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ70と、が備えられている。また、デジタルカメラ10の上面には、撮影を実行する際に撮影者によって押圧操作されるレリーズボタン(所謂シャッター)56Aと、電源スイッチ56Bと、が備えられている。
As shown in the figure, the front of the
なお、本実施の形態に係るレリーズボタン56Aは、中間位置まで押下される状態(以下、「半押し状態」という。)と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態(以下、「全押し状態」という。)と、の2段階の押圧操作が検出可能に構成されている。
Note that the
そして、本実施の形態に係るデジタルカメラ10では、レリーズボタン56Aを半押し状態にすることによりAE(Automatic Exposure、自動露出)機能が働いて露出状態(シャッタースピード、絞りの状態)が設定された後、AF(Auto Focus、自動合焦)機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光(撮影)が行われる。
In the
一方、デジタルカメラ10の背面には、前述のファインダ70の接眼部と、撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像や各種メニュー画面、メッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ(以下、「LCD」という。)30と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像をLCD30に表示(再生)するモードである再生モードの何れかのモードに設定するためにスライド操作されるモード切替スイッチ56Cと、LCD30の表示領域における上・下・左・右の4方向の移動方向を示す4つの矢印キーを含んで構成された十字カーソルボタン56Dと、が備えられている。
On the other hand, on the back of the
また、デジタルカメラ10の背面には、LCD30にメインメニュー画面を表示する際に押圧操作されるメニューキー56Eと、メニュー画面で指定された処理を実行する際に押圧操作される実行キー56Fと、各種操作を中止(キャンセル)する際に押圧操作されるキャンセルキー56Gと、が備えられている。
Also, on the back of the
次に、図2を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の電気系の構成を説明する。
Next, the configuration of the electrical system of the
同図に示すように、デジタルカメラ10は、前述のレンズ12を含んで構成された光学ユニット13と、レンズ12の光軸後方に配設されたCCD14と、相関二重サンプリング回路(以下、「CDS」という。)16と、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ/デジタル変換器(以下、「ADC」という。)18と、を含んで構成されており、CCD14の出力端子はCDS16の入力端子に、CDS16の出力端子はADC18の入力端子に、各々接続されている。
As shown in the figure, the
ここで、CDS16による相関二重サンプリング処理は、固体撮像素子の出力信号に含まれるノイズ(特に熱雑音)等を軽減することを目的として、固体撮像素子の1画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理である。
Here, the correlated double sampling processing by the
一方、デジタルカメラ10は、所定容量のラインバッファを内蔵すると共に入力されたデジタル画像データを後述する第2メモリ40の所定領域に直接記憶させる制御を行う画像入力コントローラ20と、デジタル画像データに対して各種画像処理を施す画像信号処理回路22と、所定の圧縮形式でデジタル画像データに圧縮処理を施す一方、圧縮処理されたデジタル画像データに伸張処理を施す圧縮・伸張処理回路24と、デジタル画像データにより示される画像やメニュー画面等をLCD30に表示させるための信号を生成してLCD30に供給する表示制御回路28と、を含んで構成されている。なお、画像入力コントローラ20の入力端子はADC18の出力端子に接続されている。
On the other hand, the
また、デジタルカメラ10は、デジタルカメラ10全体の動作を司るCPU(中央処理装置)32と、AF機能を働かせるために必要とされる物理量を検出するAF検出回路34と、AE機能及びAWB(Automatic White Balance)機能を働かせるために必要とされる物理量(本実施の形態では、CCD14による撮像によって得られた画像の明るさを示す量。)を検出するAE・AWB検出回路36と、CPU32による各種処理の実行時のワークエリア等として用いられるSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)により構成された第1メモリ38と、主として撮影により得られたデジタル画像データを記憶するVRAM(Video RAM)により構成された第2メモリ40と、を含んで構成されている。
In addition, the
更に、デジタルカメラ10は、スマートメディア(Smart Media(登録商標))により構成された記録メディア42Aをデジタルカメラ10でアクセス可能とするためのメディアコントローラ42と、を含んで構成されている。
Furthermore, the
以上の画像入力コントローラ20、画像信号処理回路22、圧縮・伸張処理回路24、表示制御回路28、CPU32、AF検出回路34、AE・AWB検出回路36、第1メモリ38、第2メモリ40及びメディアコントローラ42は、各々バスBUSを介して相互に接続されている。
従って、CPU32は、画像入力コントローラ20、画像信号処理回路22、圧縮・伸張処理回路24、及び表示制御回路28の各々の作動の制御と、AF検出回路34及びAE・AWB検出回路36により検出された物理量の取得と、第1メモリ38及び第2メモリ40へのアクセスと、メディアコントローラ42を介した記録メディア42Aへのアクセスと、を各々行うことができる。
Therefore, the
一方、デジタルカメラ10には、主としてCCD14を駆動させるためのタイミング信号を生成してCCD14に供給するタイミングジェネレータ48が設けられている。当該タイミングジェネレータ48の入力端子はCPU32に、出力端子はCCD14に各々接続されており、CCD14の駆動は、CPU32によりタイミングジェネレータ48を介して制御される。
On the other hand, the
更に、前述のレリーズボタン56A、電源スイッチ56B、モード切替スイッチ56C、十字カーソルボタン56D、メニューキー56E、実行キー56F及びキャンセルキー56Gを含む操作部56はCPU32に接続されており、CPU32は、これら操作部56の各々に対する操作状態を常時把握できる。
Further, the operation unit 56 including the
また、デジタルカメラ10は、接続された外部機器との間の所定インタフェース規格(例えば、USB(Universal Serial Bus)規格)による通信を司る外部機器インタフェース64を備えている。
The
当該外部機器インタフェース64もバスBUSに接続されており、CPU32は、外部機器インタフェース64に接続されたPCやプリンタ等の外部機器66との間で通信可能とされている。
The
更に、CPU32はモータ駆動部50の入力端子に接続され、モータ駆動部50の出力端子は光学ユニット13に備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータに接続されている。
Further, the
本実施の形態に係る光学ユニット13に含まれるレンズ12は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更(変倍)が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは各々CPU32の制御下でモータ駆動部50から供給された駆動信号によって駆動される。
The
CPU32は、光学ズーム倍率を変更する際にはズームモータを駆動制御して光学ユニット13に含まれるレンズ12の焦点距離を変化させる。
When changing the optical zoom magnification, the
また、CPU32は、CCD14による撮像によって得られた画像のコントラストが最大となるように上記焦点調整モータを駆動制御することによって合焦制御を行う。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ10では、合焦制御として、AF検出回路34により、CCD14による撮像によって得られた画像の輝度の高周波成分を示す評価値を検出し、検出された評価値に基づいて、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂TTL(Through The Lens)方式によるコントラストAF制御を実行可能である。
Further, the
さらに、本実施の形態では、光学ユニット13に、CCD14に入射する光束を分割するプリズム板84(図3参照)を設けており、AF検出回路34により、プリズム板84を用いたCCD14による撮像によって得られた画像に基づいて分割された光束により示される画像同士の位相差を検出し、当該位相差に基づいて合焦状態となるレンズの位置を導出するTTL位相差AF制御を実行可能に構成されている。
Further, in the present embodiment, the
なお、CPU32は、AF検出回路34により検出する物理量として、上記コントラストAF制御を実行する場合は評価値を、上記位相差AF制御を実行する場合は位相差を、それぞれ指定する。
The
図3に示されるように、光学ユニット13は、上記レンズ12とCCD14との間に、赤外線カットガラス80が配設されている。なお、赤外線カットガラス80は、CCD14の受光面14Aに入射する光のうち、赤外線以外の波長の光を透過させる。
As shown in FIG. 3, in the
また、同図に示されるように、赤外線カットガラス80とCCD14の間に、プリズム板84を挿入可能に構成されている。
As shown in the figure, a
図4は、CCD14の受光面14A側からみた正面図である。同図に示されるように、プリズム板84は、支持板82により支持されている。支持板82は、CPU32の制御下でモータ駆動部50から供給された駆動信号によって駆動されるプリズム移動用モータ(図示省略)により、回転軸82Aを中心に回転される。これにより、支持板82及びプリズム板84は、通常は同図に鎖線で示す位置に、TTL位相差AF制御時には同図に実線で示す位置に配置される。
FIG. 4 is a front view of the
図5に示されるように、プリズム板84は、第1の反射面84Aと、第2の反射面84Bと、を備えている。第1の反射面84Aは、プリズム板84に入射する光束を中央で2分割するように2面設けられている。第2の反射面84Bは、第1の反射面84Aにより分割されて反射された光をCCD14の受光面14Aに入射させる。
As shown in FIG. 5, the
すなわち、同図に示されるように、レンズ12を介して入射した光がCCD14の受光面14Aで結像される場合、プリズム板84に入射した光は、2面の第1の反射面により2分割されて、それぞれ第2の反射面に案内され、CCD14の受光面14Aに入射される。
That is, as shown in the figure, when the light incident through the
ここで、プリズム板84を介して受光面14Aに入射される光の光路長は、プリズム板84を介さずに受光面14Aに入射される光の光路長よりも長くなる。そこで、本実施の形態では、プリズム板84の屈折率を、光路長の差を相殺できるように設定している。
Here, the optical path length of the light incident on the
したがって、同図に示されるように、プリズム板84を介した場合の光路長はプリズム板84を介さない場合の光路長よりも長くなるが、焦点位置は同一となる。
Therefore, as shown in the figure, the optical path length when the
また、プリズム板84に入射された光は分割されて互いに離れた位置に結像されるので、CCD14により撮像された画像においては、例えば、図6に示されるように、光が入射されない領域87が生じる。なお、同図において、中央部分に示す領域87とその左右の領域86A、86Bがプリズム板84を介して得られる画像である。なお、領域87は、第1の反射面84Aの影であり、その左右の領域86A,86Bは、分割された光束により示される画像である。
Further, since the light incident on the
ここで、非合焦時には、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間に位相差があり、当該位相差を導出することにより、合焦状態となるレンズの位置を導出することができる。 Here, at the time of out-of-focus, there is a phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B, and by deriving the phase difference, it is possible to derive the position of the lens in the in-focus state.
なお、本実施の形態では、プリズム板84を透過した光線と、プリズム板84を透過していない光線との焦点位置が完全に一致するようにプリズム板84の屈折率を設定する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
In the present embodiment, a description has been given of a mode in which the refractive index of the
すなわち、プリズム板84を透過した光線と、プリズム板84を透過していない光線との焦点位置がずれる場合には、当該焦点位置のずれを考慮して、プリズム板84により分岐された2つの光線により示される画像の位相差が所定の位相差になる状態を合焦状態として、レンズの位置を導出すればよい。
That is, when the focal position of the light beam transmitted through the
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の作用を説明する。まず、撮影モードが設定されている場合の全体的な処理の流れについて簡単に説明する。
Next, the operation of the
まず、CCD14による光学ユニット13を介した撮像が行なわれ、被写体像を示す信号がCCD14から順次出力される。そして、CCD14から出力された信号は順次CDS16に入力されて相関二重サンプリング処理が施された後にADC18に入力され、ADC18は、CDS16から入力されたR(赤)、G(緑)、B(青)の信号を各々12ビットのR、G、B信号(デジタル画像データ)に変換して画像入力コントローラ20に出力する。
First, an image is picked up by the
画像入力コントローラ20は内蔵しているラインバッファにADC18から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦第2メモリ40の所定領域に格納する。
The
第2メモリ40の所定領域に格納されたデジタル画像データは、CPU32による制御下で画像信号処理回路22によって読み出され、これらにAE・AWB検出回路36により検出された物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって8ビットのデジタル画像データを生成し、更にYC信号処理を施して輝度信号Yとクロマ信号Cr、Cb(以下、「YC信号」という。)を生成し、YC信号を第2メモリ40の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
Digital image data stored in a predetermined area of the
なお、LCD30は、CCD14による連続的な撮像によって得られた動画像(スルー画像)を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されているが、このようにLCD30をファインダとして使用する場合には、生成したYC信号を、表示制御回路28を介して順次LCD30に出力する。これによってLCD30にスルー画像が表示されることになる。
The
ここで、レリーズボタン56Aがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにAE機能が働いて露出状態が設定された後、AF機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録する。
Here, when the
図7は、撮影モードが設定されている状態で、ユーザによってレリーズボタン56Aが操作された場合に、デジタルカメラ10のCPU32で実行される撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。以下、同図を参照して本実施の形態に係る撮影処理について説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing of the shooting processing program executed by the
まず、ステップ100では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ102に移行して、位相差AFを検出する。
First, in
プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。
The
位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。
The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the
次のステップ104では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ106に移行する。
In the
ステップ106では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ108に移行する。ステップ108では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ110に移行する。
In
ステップ110では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。
In
一方、ステップ108で否定判定となった場合はステップ112に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ108に戻る。また、ステップ112が肯定判定となった場合はそのまま本撮影処理を終了する。
On the other hand, if a negative determination is made in
このように、本第1実施形態によれば、レンズ12とCCD14の受光面14Aとの間に出没可能なプリズム板84を設けることにより、CCD14が位相差AF検出のための撮像装置等を兼ねているので、別途センサを設ける必要がない。
As described above, according to the first embodiment, by providing the
また、本第1実施形態では、プリズム板84を、一対の第1の反射面84Aと、それぞれの第1の反射面84Aからの反射光を分岐前の光の光軸方向であってCCD14の受光面14A方向に反射する第2の反射面84Bとにより構成しているので、プリズム板84をコンパクトにできる。
In the first embodiment, the
したがって、光学系を大きくすることなく、光路長の増大も防止できる。 なお、本実施の形態では、プリズム板84をLCD14の中央に1つ配置可能に構成する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
Therefore, an increase in the optical path length can be prevented without increasing the optical system. In the present embodiment, the configuration in which one
例えば、図8に示されるように、複数のプリズム板84を2つの支持板82にそれぞれ取り付け、受光面14Aに出没可能に構成することもできる。これにより、所謂多点測距を実行することもできる。
For example, as shown in FIG. 8, a plurality of
多点測距の手法としては、各プリズム板84を用いて導出される位相差に予め設定された重み付けを行なう手法や、何れかを選択的に用いる手法等、一般的な手法を用いることができる。
As a multi-point distance measurement method, a general method such as a method of performing weighting set in advance on a phase difference derived using each
なお、複数のプリズム板84を退避させる構成としては、2つの支持板82に限らず、1つの支持板82又は3つ以上の支持板82により退避させるようにしてもよい。
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、プリズム板84を支持板82の回転動作により受光面14Aに出没可能に構成する形態について説明したが、本第2実施形態では、赤外線カットガラスと一体的にプリズム部を形成する形態について説明する。
The configuration in which the plurality of
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the configuration in which the
なお、本第2実施形態のデジタルカメラの構成において、上記第1実施形態のデジタルカメラ10の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その図示及び説明を省略する。
Note that in the configuration of the digital camera of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the
図9には、本第2実施形態に係る赤外線カットプレート280が示されている。同図に示されるように、赤外線カットプレート280は、CCD14の受光面14Aの面積よりも大きな板状とされている。また、赤外線カットプレート280は、CPU32の制御下でモータ駆動部50から供給された駆動信号によって駆動されるプリズム移動用モータ(図示省略)により、LCD14の受光面側をスライド移動可能に設けられ、同図に実線で示す位置Aと、一点鎖線で示す位置Bと、の何れかに移動される。
FIG. 9 shows an
また、同図に示されるように、位置Aに移動された場合に受光面14Aの所定位置に対向する位置には、プリズム部284が形成されている。
Also, as shown in the figure, a
このプリズム部284は、赤外線カットプレート280が位置Bにスライド移動された場合に受光面14Aとは対向しない領域に位置するように設ける必要がある。
The
図10に示されるように、赤外線カットプレート280は、受光面14A側にIRカット加工280Aが施されて構成されている。また、赤外線カットプレート280は、その一部に、第1の反射面284Aと第2の反射面284Bとが形成され、プリズム部284を構成している。
As shown in FIG. 10, the
すなわち、同図に示されるように、レンズ12を介して入射した光がCCD14の受光面14Aで結像される場合、プリズム部284に入射した光は、2面の第1の反射面により2分割されて、それぞれ第2の反射面に案内され、CCD14の受光面14Aに入射される。
That is, as shown in the figure, when the light incident through the
なお、本第2実施形態でも、上記第1実施形態と同様、プリズム部284の第1の反射面284Aと第2の反射面284Bとの間の屈折率を、光路長の差を相殺できるように設定している。したがって、同図に示されるように、プリズム部284を介した場合の光路長はプリズム部284を介さない場合の光路長よりも長くなるが、焦点位置は同一となる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the refractive index between the first reflecting surface 284A and the second reflecting
なお、本第2実施形態における撮影処理の流れについてはプリズム部284の出没を赤外線カットプレート280のスライド移動により実行する点を除いては、上記第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
Note that the flow of the imaging process in the second embodiment is the same as that in the first embodiment except that the projecting and retracting of the
このように、本第2実施形態によれば、IRカットプレート280にプリズム部284を設けているので、部品点数を増やすことなく、位相差AFが可能になる。また、複数の支持板82を用いる場合と比較して、可動部が少なくてすむので、制御も容易である。
As described above, according to the second embodiment, since the
本第2実施形態では、プリズム部284の受光面14A側にもIRカット加工284Aを施す形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
In the second embodiment, the form in which the IR cut processing 284A is also performed on the
例えば、図11に示されるように、プリズム部284の第2の反射面284Bにより反射された光の射出領域には、IRカット加工284を施さない構成とすることもできる。この場合、プリズム部284においては、レンズ12から入射した光の赤外成分も透過するので、受光面14Aに入射する光量が増え、暗い場所で撮影を実行する場合等、低輝度時でも効率よく位相差AFを検出できる。
For example, as shown in FIG. 11, the
なお、赤外線カットプレート280のプリズム部284を除く部位にはIRカット加工284を施しているので、撮影により得られた画像には、赤外光による赤み等の影響が出ることはない。
Since the
また、本第2実施形態では、赤外線カットプレート280に複数のプリズム部284を設ける形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、1のプリズム部284を設ける形態とすることもできる。
(第3実施形態)
ここで、上記各実施形態では、位相差AFの検出実行中のスルー画像には、プリズム板84又はプリズム部284に対向する領域87にプリズム板84又はプリズム部284の影が映りこんでしまうと共に、領域87の左右にはプリズム板84又はプリズム部284により分割された光に応じた画像がそれぞれ映し出される(図6参照)。すなわち、本来、領域87に映し出されるべき画像が領域86Aと86Bとに映し出される。
In the second embodiment, the form in which the
(Third embodiment)
Here, in each of the above embodiments, the shadow of the
そこで、本第3実施形態では、プリズム板84又はプリズム部284により分割された光に応じた画像(2つの領域56A、56Bの画像)を合成して得られた合成画像を領域87に表示する。これにより、領域87には、スプリットイメージのような画像が表示される。
Therefore, in the third embodiment, a combined image obtained by combining the images corresponding to the light divided by the
図12(A)には、非合焦時の合成画像が表示された状態が示されている。焦点位置が合っていない場合、領域86Aの画像と領域86Bの画像とでは、被写体の位置が異なる。このため、同図に示されるように、合成後の画像における被写体の輪郭が一致しない。 FIG. 12A shows a state where a composite image at the time of out-of-focus is displayed. When the focus position is not correct, the image of the area 86A and the image of the area 86B have different subject positions. For this reason, as shown in the figure, the contours of the subject in the combined image do not match.
なお、領域56A及び領域56Bには、プリズム板84又はプリズム部284が挿入されたことによりスルー画像が撮影される画像とは異なることを示す予め設定された代替画像を表示する。なお、同図に示す例では、予め設定された代替画像として、黒塗りつぶしの画像を表示している。
It should be noted that in the
また、図12(B)には、合焦時の合成画像が表示された状態が示されている。焦点位置が合っている場合には、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間に位相差がなく、被写体の位置が一致する。したがって、同図に示されるように、合成後の画像における被写体の輪郭が一致する画像が表示されることになる。 FIG. 12B shows a state where a composite image at the time of focusing is displayed. When the focal positions are in agreement, there is no phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B, and the positions of the subjects coincide. Therefore, as shown in the figure, an image in which the contour of the subject in the combined image matches is displayed.
これにより、ユーザによる、合焦位置や合焦状態の確認が容易になる。 Thereby, it becomes easy for the user to check the in-focus position and the in-focus state.
なお、領域86A、86B及び領域87の位置については、画像データに基づいて抽出するようにしてもよいし、プリズム板84又はプリズム部284の挿入位置に応じて予め設定された領域の画像を抽出するようにしてもよい。
The positions of the areas 86A and 86B and the
また、領域86A,86Bの画像の抽出、合成、合成画像の領域87へのはめ込み及び領域86A及び領域86Bへの代替画像の表示は、表示制御部回路28により実行する構成とすることができる。
Further, the display
このように、本第3実施形態によれば、スプリットイメージのような表示になるので、ユーザは、合焦ポイントや合焦状態の確認が容易になる。 As described above, according to the third embodiment, since the display is like a split image, the user can easily confirm the in-focus point and the in-focus state.
なお、上記実施の形態で説明した撮像処理の流れ(図7参照)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。 Note that the flow of the imaging process described in the above embodiment (see FIG. 7) is an example, and it is needless to say that it can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
すなわち、上記各実施の形態では、一旦位相差AFの検出を行った後にプリズム板84を退避させ、その後にレリーズボタン56Aが全押し状態とされるのを待って撮影動作を行う形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
(変形例1)
例えば、レリーズボタン56Aが全押し状態となるまで、プリズム板84を挿入したままの状態として、位相差AFの検出及び検出結果に基づくフォーカスレンズの移動を行ってもよい。
That is, in each of the above-described embodiments, the phase difference AF is once detected and then the
(Modification 1)
For example, the phase difference AF may be detected and the focus lens may be moved based on the detection of the phase difference AF while the
図13には、変形例1に係る撮影処理の流れが示されている。以下、同図を参照して変形例1に係る撮影処理について説明する。 FIG. 13 shows a flow of imaging processing according to the first modification. Hereinafter, the photographing process according to the first modification will be described with reference to FIG.
なお、本変形例1では、一例として、上記第1実施形態で説明したプリズム板84を用いた構成のデジタルカメラ10に適用した場合について説明する。したがって、上記第2実施形態で説明したように、赤外線カットプレート280にプリズム部284を設けた構成のデジタルカメラ10に適用してもよいし、第1実施形態又は第2実施形態の構成で、第3実施形態の合成・はめ込み処理を実行するデジタルカメラ10に適用してもよいことは言うまでもない。
In the first modification, as an example, a case where the present invention is applied to the
まず、ステップ130では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ132に移行して、位相差AFを検出する。
First, in
プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。
The
位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。
The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the
次のステップ134では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ136に移行する。
In the
ステップ136では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ138に移行する。
In
ステップ138では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ140に移行する。
In
ステップ140では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。
In
一方、ステップ136で否定判定となった場合はステップ142に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ132に戻る。
On the other hand, when a negative determination is made at
また、ステップ142が肯定判定となった場合は、ステップ144に移行して上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後に本撮影処理を終了する。
If the determination in
本変形例1によれば、撮影動作を行うまでの間、継続的に合焦状態とすることが可能である。
(変形例2)
また、例えば、位相差AFの検出による合焦制御と、コントラストAFの検出による合焦制御とを併用する形態とすることもできる。
According to the first modification, the focused state can be continuously maintained until the photographing operation is performed.
(Modification 2)
Further, for example, focusing control based on detection of phase difference AF and focusing control based on detection of contrast AF may be used in combination.
図14には、変形例2に係る撮影処理の流れが示されている。以下、同図を参照して変形例2に係る撮影処理について説明する。 FIG. 14 shows a flow of photographing processing according to the second modification. Hereinafter, the photographing process according to Modification 2 will be described with reference to FIG.
なお、本変形例2では、一例として、上記第1実施形態で説明したプリズム板84を用いた構成のデジタルカメラ10に適用した場合について説明する。したがって、上記第2実施形態で説明したように、赤外線カットプレート280にプリズム部284を設けた構成のデジタルカメラ10に適用してもよいし、第1実施形態又は第2実施形態の構成で、第3実施形態の合成・はめ込み処理を実行するデジタルカメラ10に適用してもよいことは言うまでもない。
In the second modification, as an example, a case where the present invention is applied to the
まず、ステップ150では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ152に移行して、位相差AFを検出する。
First, in
プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。
The
位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。
The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the
次のステップ154では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ156に移行する。
In the
ステップ156では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ158に移行する。
In
ステップ158では、コントラストAFの検出による合焦制御を実行し、その後にステップ160に移行する。
In
なお、ステップ158におけるコントラストAFの検出による合焦制御は、上記ステップ154の処理後のフォーカスレンズの位置を中心として、予め設定された範囲内でフォーカスレンズを移動させながら、コントラストAFの検出を実行し、コントラストが最大となる位置にフォーカスレンズを移動させることにより実行される。
Note that the focus control based on the detection of contrast AF in
なお、予め設定された範囲は、フォーカスレンズの移動可能範囲よりも狭く設定される。移動可能範囲を広く設定するほど、より良好に合焦制御が実行できる傾向にある一方、合焦制御に要する時間は増大する。また、移動可能範囲を狭く設定するほど、合焦制御に要する時間は短縮されるが、被写体との距離に急激な変化がある場合等には、合焦制御を良好に行えない場合もある。 Note that the preset range is set narrower than the movable range of the focus lens. The wider the movable range, the better the focus control tends to be executed, while the time required for the focus control increases. Further, as the movable range is set narrower, the time required for focusing control is shortened. However, when there is a sudden change in the distance to the subject, the focusing control may not be performed well.
ステップ160では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ162に移行する。
In
ステップ162では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。
In
一方、ステップ160で否定判定となった場合はステップ164に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ158に戻る。
On the other hand, if a negative determination is made in
また、ステップ164が肯定判定となった場合は、そのまま本撮影処理を終了する。
If the determination at
本変形例2によれば、プリズム板84を用いた位相差AF制御によりすばやく合焦状態とし、その後コントラストAF制御を実行するので、スルー画像へのプリズムの移りこみを抑えつつ、継続的に合焦状態とすることが可能である。
(変形例3)
また、位相差AFの検出による合焦制御と、コントラストAFの検出による合焦制御とを併用する場合、撮影時の状況に応じて何れかの合焦制御を優先させる形態とすることもできる。
According to the second modification, since the focusing state is quickly achieved by the phase difference AF control using the
(Modification 3)
Further, when the focus control based on the detection of the phase difference AF and the focus control based on the detection of the contrast AF are used in combination, any focus control can be prioritized according to the situation at the time of shooting.
図15には、変形例3に係る撮影処理の流れが示されている。以下、同図を参照して変形例3に係る撮影処理について説明する。
FIG. 15 shows a flow of imaging processing according to the third modification. Hereinafter, the photographing process according to
なお、本変形例3では、一例として、上記第1実施形態で説明したプリズム板84を用いた構成のデジタルカメラ10に適用した場合について説明する。したがって、上記第2実施形態で説明したように、赤外線カットプレート280にプリズム部284を設けた構成のデジタルカメラ10に適用してもよいし、第1実施形態又は第2実施形態の構成で、第3実施形態の合成・はめ込み処理を実行するデジタルカメラ10に適用してもよいことは言うまでもない。
In the third modification, as an example, a case where the present invention is applied to the
まず、ステップ170では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ172に移行して、位相差AFを検出する。
First, in
プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。
The
位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。
The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the
次のステップ174では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ176に移行する。
In the
ステップ176では、コントラストAFの検出による合焦制御を実行し、その後にステップ178に移行する。
In
なお、ステップ176におけるコントラストAFの検出による合焦制御は、上記ステップ174の処理後のフォーカスレンズの位置を中心として、予め設定された範囲内でフォーカスレンズを移動させながら、コントラストAFの検出を実行し、コントラストが最大となる位置にフォーカスレンズを移動させることにより実行される。
The focus control based on the detection of contrast AF in
なお、予め設定された範囲は、フォーカスレンズの移動可能範囲よりも狭く設定される。移動可能範囲を広く設定するほど、より良好に合焦制御が実行できる傾向にある一方、合焦制御に要する時間は増大する。また、移動可能範囲を狭く設定するほど、合焦制御に要する時間は短縮されるが、被写体との距離に急激な変化がある場合等には、合焦制御を良好に行えない場合もある。 Note that the preset range is set narrower than the movable range of the focus lens. The wider the movable range, the better the focus control tends to be executed, while the time required for the focus control increases. Further, as the movable range is set narrower, the time required for focusing control is shortened. However, when there is a sudden change in the distance to the subject, the focusing control may not be performed well.
そこで、ステップ178では、コントラストAFによる合焦制御が良好に実行できたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ172に戻り、再び位相差AF検出による合焦制御を実行するようにしている。
Therefore, in
合焦制御が良好に実行できたか否かの判定は、例えば、コントラストAFの評価値に基づいて判定することができる。以下に、コントラストAFの検出が良好に行えない場合について例示する。すなわち、以下の例の場合、再度位相差AFによる迅速な合焦制御を実行することが好ましい。
(1)コントラストAFの評価値の変化量がある閾値以上になった場合
コントラストAF制御を複数回実行した場合の評価値の変化量を導出し、当該変化量が大きい場合には、被写体との距離が大きく変化している可能性がある。また、今後さらに被写体との距離が変化する可能性があるとみなすことができる。
(2)コントラストAFの評価値がある閾値以下になった場合
コントラストAFの評価値が所定の閾値未満である場合、レンズの位置が合焦状態となる位置とかけ離れている可能性がある。この場合には、被写体との距離が大きく変化したものとみなすことができる。
(3)コントラストAFによる検出距離により移動ベクトルを算出し、そのベクトルの大きさがある閾値を超えたとき
移動ベクトルを算出することで、算出したベクトルの大きさによって、レンズを動かした範囲外でコントラストAFの評価値が最大となる可能性があるか否かを推測することができる。
The determination as to whether or not the focusing control has been successfully performed can be made based on, for example, the contrast AF evaluation value. Hereinafter, a case where the detection of contrast AF cannot be performed satisfactorily will be described. That is, in the case of the following example, it is preferable to execute rapid focusing control by phase difference AF again.
(1) When the amount of change in the contrast AF evaluation value exceeds a certain threshold value The amount of change in the evaluation value when the contrast AF control is executed a plurality of times is derived, and if the amount of change is large, The distance may have changed significantly. In addition, it can be considered that the distance to the subject may further change in the future.
(2) When the contrast AF evaluation value is less than or equal to a certain threshold value When the contrast AF evaluation value is less than a predetermined threshold value, there is a possibility that the lens position is far from the in-focus position. In this case, it can be considered that the distance to the subject has changed greatly.
(3) When a movement vector is calculated based on the detection distance by contrast AF, and the magnitude of the vector exceeds a certain threshold, by calculating the movement vector, it is outside the range in which the lens is moved depending on the calculated vector size. It can be estimated whether or not there is a possibility that the contrast AF evaluation value is maximized.
なお、ステップ178において、(1)〜(3)の何れか1つを適用して判定するようにしてもよいし、2つ以上の組み合わせを適用して1つでも該当した場合は良好に行えなかったと判定してもよい。
In
一方、ステップ178で肯定判定となった場合は、ステップ180に移行する。
On the other hand, if the determination in
ステップ180では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ182に移行する。
In
ステップ182では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ184に移行する。
In
ステップ184では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。
In
一方、ステップ180で否定判定となった場合はステップ186に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ176に戻る。
On the other hand, if a negative determination is made in
また、ステップ186が肯定判定となった場合は、ステップ188に移行して上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後に本撮影処理を終了する。
If the determination in
本変形例3によれば、プリズム板84を用いた位相差AF制御によりすばやく合焦状態とし、その後コントラストAF制御を実行するので、スルー画像へのプリズムの移りこみを抑えつつ、継続的に合焦状態とすることが可能である。また、被写体が大きく動いてしまったときは、再度位相差AF制御を実行するようにしているので、すばやく合焦状態とすることができる。
According to the third modification, since the focusing state is quickly achieved by the phase difference AF control using the
なお、以上の各実施形態で説明したデジタルカメラ10の構成(図1及び図2参照)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
Note that the configuration of the
例えば、撮影処理においてコントラストAF制御を実行しない場合(図7及び図13参照)には、AF検出回路34を、位相差だけを検出する構成とすることができる。
For example, when the contrast AF control is not executed in the photographing process (see FIGS. 7 and 13), the
10 デジタルカメラ
12 レンズ
13 光学ユニット(光学系部材)
14 CCD(撮像手段)
30 LCD(表示手段)
32 CPU(距離導出手段、制御手段、位置特定手段、判定手段)
34 AF検出回路(距離導出手段、位置特定手段)
42A 記録メディア(記録媒体)
50 モータ駆動部(変更手段、分岐光学素子移動手段)
56 操作部(入力手段)
84 プリズム板(分岐光学素子)
280 赤外線カットガラス(波長制限手段)
284 プリズム部(分岐光学素子)
10
14 CCD (imaging means)
30 LCD (display means)
32 CPU (distance deriving means, control means, position specifying means, determination means)
34 AF detection circuit (distance deriving means, position specifying means)
42A Recording media (recording media)
50 Motor drive unit (changing means, branching optical element moving means)
56 Operation unit (input means)
84 Prism plate (branching optical element)
280 Infrared cut glass (wavelength limiting means)
284 Prism (branching optical element)
Claims (7)
前記光学系部材を駆動して前記被写体像の結像位置を変更する変更手段と、
前記光学系部材を介して被写体像を示すデジタル画像データを取得する撮像手段と、
前記光学系部材からの入射光を光軸に対して所定の反射角度で反射させることにより2分割するように配置された一対の第1の反射面と、各第1の反射面により反射された光をそれぞれ前記光軸と平行する方向であって前記撮像手段の配設方向に反射する1対の第2の反射面と、を有する分岐光学素子と、
前記分岐光学素子を移動させることにより、前記光学系部材と前記撮像手段との間に出没可能にするための前記分岐光学素子移動手段と、
前記分岐光学素子移動手段により前記分岐光学素子を前記光学系部材と前記撮像手段との間に移動させた状態で前記撮像手段による撮像により得られたデジタル画像データに基づいて、前記分岐光学素子により分岐された入射光を示す2つの画像の位相差に基づいて被写体距離を導出する距離導出手段と、
前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じて被写体像が前記撮像手段の配設位置で結像するように前記変更手段を制御する制御手段と、
を備えた撮像装置。 An optical member for forming a subject image;
Changing means for driving the optical system member to change the imaging position of the subject image;
Imaging means for acquiring digital image data representing a subject image via the optical system member;
The incident light from the optical system member is reflected by a pair of first reflecting surfaces arranged so as to be divided into two by reflecting the incident light with respect to the optical axis at a predetermined reflection angle, and reflected by the first reflecting surfaces. A branching optical element having a pair of second reflecting surfaces that respectively reflect light in a direction parallel to the optical axis and in a direction in which the imaging unit is disposed;
The branching optical element moving means for allowing the branching optical element to move between the optical system member and the imaging means by moving the branching optical element;
Based on digital image data obtained by imaging by the imaging means in a state where the branching optical element is moved between the optical system member and the imaging means by the branching optical element moving means, Distance deriving means for deriving the subject distance based on the phase difference between the two images indicating the branched incident light;
Control means for controlling the changing means so that a subject image is formed at an arrangement position of the imaging means according to the subject distance derived by the distance deriving means;
An imaging apparatus comprising:
前記距離導出手段は、前記複数の分岐光学素子により分岐された入射光のそれぞれについて位相差を導出し、各位相差の導出結果に基づいて被写体距離を導出する請求項1記載の撮像装置。 A plurality of the branch optical elements are provided,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the distance deriving unit derives a phase difference for each of the incident lights branched by the plurality of branch optical elements, and derives a subject distance based on a result of deriving each phase difference.
前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御する請求項1又は請求項2記載の撮像装置。 While changing the imaging position by the optical member by the changing means, an evaluation value indicating a high frequency component of the luminance of the image based on the digital image data acquired by imaging by the imaging means is detected, and the detected evaluation value is Based on a position specifying means for specifying the position of the optical member where the contrast of the read image is maximized,
The control means performs control of the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and the optical member by the changing means. The imaging apparatus according to claim 1, wherein control is performed so as to move to the specified position.
前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御すると共に、前記判定手段により前記光学部材の位置の特定が良好に実行できなかったと判定された場合には、再び前記距離導出手段による被写体距離の導出及び導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行うように制御する請求項3記載の撮像装置。 A determination means for determining whether or not the position of the optical member by the position specifying means has been successfully executed or not.
The control means performs control of the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and the optical member by the changing means. Control is performed so as to move to the specified position, and if the determination unit determines that the position of the optical member has not been satisfactorily executed, the subject distance is derived again by the distance deriving unit. The imaging apparatus according to claim 3, wherein control is performed so that the changing unit is controlled according to the derived subject distance.
前記波長制限手段は、前記距離導出手段による被写体距離の導出時に用いる距離導出用領域と、前記光学部材の位置決定後、撮影保存用のデジタル画像データの取得時に用いる撮影用領域と、を有し、
前記分岐光学素子を、前記波長制限手段の前記距離導出用領域に設けた請求項2〜請求項4の何れか1項記載の撮像装置。 A wavelength limiting unit that is provided between the imaging unit and the optical member and limits a wavelength of light incident on the imaging unit;
The wavelength limiting unit includes a distance deriving region used when deriving a subject distance by the distance deriving unit, and a photographing region used when acquiring digital image data for photographing storage after determining the position of the optical member. ,
The imaging device according to claim 2, wherein the branch optical element is provided in the distance deriving region of the wavelength limiting unit.
前記表示手段に前記分岐光学素子を介して得られたデジタル画像データにより示される被写体像を表示する際に、前記分岐光学素子により分割された入射光に相当する2つの領域の画像を合成して、当該2つの領域の中央に合成した画像を表示する請求項1〜請求項6の何れか1項記載の撮像装置。 Display means for displaying a subject image indicated by the digital image data;
When displaying the subject image indicated by the digital image data obtained through the branch optical element on the display means, the images of the two regions corresponding to the incident light divided by the branch optical element are synthesized. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein a combined image is displayed at the center of the two regions.
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