JP2009111587A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus which can easily acquiring a subject image of proper image quality. <P>SOLUTION: An imaging apparatus includes an imaging device including a Gr line L1 and a Gb line L2 comprising normal pixels 110, can outputting image signals relating to a subject light image passing a photographic optical system; and an AF line Lf, wherein a pair of pixels 11a and 11b receiving subject luminous fluxes passing through a pair of partial areas in an exit pupil of the photographic optical system are arranged in the horizontal direction; the imaging device having this configuration is exposed during actual photographing, to make he Gr line L1 and the Gb line L2 output image signals of a subject and to make the AF line (focus detection pixel column) Lf output a pixel column signal. Then focus restoration processing, based on a defocus amount obtained by performing focus detection in a phase difference detection system, on the basis of the pixel column signal is executed on the image signals, whereby the subject image of good image quality can be acquired readily. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮影光学系を有する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus having a photographing optical system.

一眼レフタイプのデジタルカメラ等においては、被写体からの光を受光することにより、画像信号を生成する撮像素子と位相差検出方式の焦点検出(以下では「位相差AF」ともいう)を行う位相差AFモジュールとを備えたものが知られている。   In a single-lens reflex digital camera or the like, a phase difference that performs focus detection (hereinafter also referred to as “phase difference AF”) using an image sensor that generates an image signal and a phase difference detection method by receiving light from a subject. An apparatus provided with an AF module is known.

しかし、上記の撮像素子および位相差AFモジュールでは、撮影レンズを通った被写体光を受光する光路が異なるため、経年変化等に起因して、位相差AFモジュールを用いたAF動作(合焦制御)によって得られるピント位置(合焦位置)が撮像素子の撮像面からずれ、ピントがぼけた低品質の画像が撮像素子で生成されてしまう。   However, in the imaging device and the phase difference AF module described above, the optical path for receiving the subject light that has passed through the photographing lens is different. Therefore, AF operation using the phase difference AF module (focus control) due to secular change or the like. The focus position (focus position) obtained by the above is shifted from the imaging surface of the image sensor, and a low-quality image with a blurred focus is generated by the image sensor.

このような不具合を改善する方法としては、例えば特許文献1に開示されるAF技術がある。このAF技術では、位相差AFモジュールによるピントの粗調整を行った後に、撮像素子によるコントラスト検出方式の焦点検出(以下では「コントラストAF」ともいう)でピントの微調整を行うことにより、ピントのずれが改善された良好な被写体画像の取得が図られている。   As a method for improving such a problem, there is an AF technique disclosed in Patent Document 1, for example. In this AF technique, after performing coarse focus adjustment by the phase difference AF module, fine focus adjustment is performed by focus detection (hereinafter also referred to as “contrast AF”) by a contrast detection method using an image sensor, thereby achieving focus adjustment. Acquisition of a good subject image with improved deviation is attempted.

特開2006−84545号公報JP 2006-84545 A

しかしながら、上記特許文献1のAF技術では、コントラストAFを行わなければならないため、その制御構成が必要となって画質が良好な被写体画像の取得を簡易に行えない。   However, since the AF technique of Patent Document 1 requires contrast AF, a control configuration thereof is necessary, and it is difficult to easily obtain a subject image with good image quality.

また、上記特許文献1のAF技術では、AF完了時点から撮像素子の露光開始までの間に被写体が移動した場合には、ピント位置が撮像素子の撮像面からずれる可能性があり、このような場合には画質が良好な被写体画像を適切に取得できないこととなる。   Further, in the AF technique disclosed in Patent Document 1, when the subject moves between the AF completion time and the exposure start of the image sensor, the focus position may deviate from the imaging surface of the image sensor. In this case, a subject image with good image quality cannot be acquired appropriately.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画質が良好な被写体画像を簡易に取得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 in view of the above problems, and an object thereof is to provide an imaging apparatus that can easily acquire a subject image with good image quality.

本発明の1つの側面は、撮影光学系を有する撮像装置であって、(a)前記撮影光学系を通った被写体光像に係る画像信号を出力可能な画素配列と、前記撮影光学系の射出瞳における一対の部分領域を通過した被写体光束それぞれを受光する一対の画素が所定の方向に沿って2以上配列された焦点検出画素列とを有する撮像素子と、(b)前記撮像素子を露光し、前記画素配列から前記画像信号を出力させるとともに前記焦点検出画素列から画素列信号を出力させる出力制御手段と、(c)前記出力制御手段によって出力された画素列信号に基づき、位相差検出方式の焦点検出を行ってデフォーカス量を求める焦点検出手段と、(d)前記出力制御手段によって出力された画像信号に対して、前記焦点検出手段で求められたデフォーカス量に基づく所定の画像処理を実行する画像処理手段とを備えることを特徴とする。   One aspect of the present invention is an imaging apparatus having a photographic optical system, wherein (a) a pixel array capable of outputting an image signal related to a subject optical image that has passed through the photographic optical system, and emission of the photographic optical system An imaging device having a focus detection pixel array in which two or more pairs of pixels that receive each of the subject luminous fluxes that have passed through the pair of partial regions in the pupil are arranged in a predetermined direction; and (b) exposing the imaging device. Output control means for outputting the image signal from the pixel array and outputting a pixel array signal from the focus detection pixel array; and (c) a phase difference detection method based on the pixel array signal output by the output control means (D) a predetermined image based on the defocus amount obtained by the focus detection unit with respect to the image signal output by the output control unit. Characterized in that it comprises an image processing means for executing management.

本発明によれば、撮像素子を露光し、撮影光学系を通った被写体光像に係る画像信号を出力させるとともに、撮影光学系の射出瞳における一対の部分領域を通過した被写体光束それぞれを受光する一対の画素が所定の方向に沿って2以上配列された焦点検出画素列から画素列信号を出力させてから、画素列信号に基づき位相差検出方式の焦点検出を行って求められたデフォーカス量に基づく所定の画像処理を画像信号に対して実行する。これにより、画質が良好な被写体画像を簡易に取得できる。   According to the present invention, the image sensor is exposed to output an image signal related to a subject light image that has passed through the photographing optical system, and each of the subject light fluxes that has passed through a pair of partial areas in the exit pupil of the photographing optical system is received. Defocus amount obtained by outputting a pixel column signal from a focus detection pixel column in which two or more pairs of pixels are arranged along a predetermined direction and then performing focus detection by a phase difference detection method based on the pixel column signal The predetermined image processing based on the above is executed on the image signal. Thereby, a subject image with good image quality can be easily acquired.

<撮像装置の外観構成>
図1および図2は、本発明の実施形態に係る撮像装置1の外観構成を示す図である。ここで、図1および図2は、それぞれ正面図および背面図を示している。
<Appearance configuration of imaging device>
1 and 2 are diagrams showing an external configuration of an imaging apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. Here, FIGS. 1 and 2 show a front view and a rear view, respectively.

撮像装置1は、例えば一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラとして構成されており、カメラボディ10と、カメラボディ10に着脱自在な撮影レンズとしての交換レンズ2とを備えている。   The imaging device 1 is configured as, for example, a single-lens reflex digital still camera, and includes a camera body 10 and an interchangeable lens 2 as a photographic lens that can be attached to and detached from the camera body 10.

図1において、カメラボディ10の正面側には、正面略中央に交換レンズ2が装着されるマウント部301と、マウント部301の右横に配置されたレンズ交換ボタン302と把持可能とするためのグリップ部303と、正面左上部に配置されたモード設定ダイアル305と、正面右上部に配置された制御値設定ダイアル306と、グリップ部303の上面に配置されたシャッターボタン307とが設けられている。   In FIG. 1, on the front side of the camera body 10, a mount part 301 to which the interchangeable lens 2 is mounted at the front center and a lens exchange button 302 arranged on the right side of the mount part 301 can be gripped. A grip section 303, a mode setting dial 305 disposed in the upper left portion of the front surface, a control value setting dial 306 disposed in the upper right portion of the front surface, and a shutter button 307 disposed on the upper surface of the grip portion 303 are provided. .

また、図2において、カメラボディ10の背面側には、LCD(Liquid Crystal Display)311と、LCD311の左方に配置された設定ボタン群312と、LCD311の右方に配置された十字キー314と、十字キー314の中央に配置されたプッシュボタン315とが備えられている。また、カメラボディ10の背面側には、LCD311の上方に配設された光学ファインダ316と、光学ファインダ316の周囲を囲むアイカップ321と、光学ファインダ316の左方に配設されたメインスイッチ317と、光学ファインダ316の右方に配設された露出補正ボタン323およびAEロックボタン324と、光学ファインダ316の上方に配設されたフラッシュ部318および接続端子部319とが備えられている。   In FIG. 2, on the rear side of the camera body 10, there are an LCD (Liquid Crystal Display) 311, a setting button group 312 arranged on the left side of the LCD 311, and a cross key 314 arranged on the right side of the LCD 311. And a push button 315 disposed in the center of the cross key 314. On the back side of the camera body 10, an optical finder 316 disposed above the LCD 311, an eye cup 321 surrounding the optical finder 316, and a main switch 317 disposed on the left side of the optical finder 316. An exposure correction button 323 and an AE lock button 324 disposed on the right side of the optical viewfinder 316, and a flash unit 318 and a connection terminal unit 319 disposed above the optical viewfinder 316.

マウント部301には、装着された交換レンズ2との電気的接続を行うためコネクタEc(図5参照)や、機械的接続を行うためのカプラ75(図5参照)が設けられている。   The mount 301 is provided with a connector Ec (see FIG. 5) for electrical connection with the mounted interchangeable lens 2 and a coupler 75 (see FIG. 5) for mechanical connection.

レンズ交換ボタン302は、マウント部301に装着された交換レンズ2を取り外す際に押下されるボタンである。   The lens exchange button 302 is a button that is pressed when the interchangeable lens 2 attached to the mount unit 301 is removed.

グリップ部303は、ユーザが撮影時に撮像装置1を把持する部分であり、フィッティング性を高めるために指形状に合わせた表面凹凸が設けられている。なお、グリップ部303の内部には電池収納室およびカード収納室(不図示)が設けられている。電池収納室にはカメラの電源として電池69B(図5参照)が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード67(図5参照)が着脱可能に収納されるようになっている。なお、グリップ部303には、当該グリップ部303をユーザが把持したか否かを検出するためのグリップセンサを設けるようにしても良い。   The grip part 303 is a part where the user grips the imaging device 1 at the time of photographing, and is provided with surface irregularities that match the finger shape in order to improve fitting properties. Note that a battery storage chamber and a card storage chamber (not shown) are provided inside the grip portion 303. A battery 69B (see FIG. 5) is housed in the battery compartment as a power source for the camera, and a memory card 67 (see FIG. 5) for recording image data of the photographed image is detachably housed in the card compartment. It has come to be. The grip unit 303 may be provided with a grip sensor for detecting whether or not the user has gripped the grip unit 303.

モード設定ダイアル305及び制御値設定ダイアル306は、カメラボディ10の上面と略平行な面内で回転可能な略円盤状の部材からなる。モード設定ダイアル305は、自動露出(AE)制御モードや自動焦点(AF;オートフォーカス)制御モード、或いは1枚の静止画を撮影する静止画撮影モードや連続撮影を行う連続撮影モード等の各種撮影モード、記録済みの画像を再生する再生モード等、撮像装置1に搭載されたモードや機能を択一的に選択するためのものである。一方、制御値設定ダイアル306は、撮像装置1に搭載された各種の機能に対する制御値を設定するためのものである。   The mode setting dial 305 and the control value setting dial 306 are made of a substantially disk-shaped member that can rotate in a plane substantially parallel to the upper surface of the camera body 10. The mode setting dial 305 is used for various shootings such as an automatic exposure (AE) control mode, an autofocus (AF) control mode, a still image shooting mode for shooting a single still image, and a continuous shooting mode for continuous shooting. This mode is used to selectively select a mode and a function installed in the imaging apparatus 1, such as a mode and a reproduction mode for reproducing a recorded image. On the other hand, the control value setting dial 306 is for setting control values for various functions installed in the imaging apparatus 1.

シャッターボタン307は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてシャッターボタン307が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作(露出制御値の設定や焦点検出等の準備動作)が実行され、シャッターボタン307が全押しされると、撮影動作(撮像素子101(図3参照)を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカード等に記録する一連の動作)が実行される。   The shutter button 307 is a push switch that can be operated in a “half-pressed state” that is pressed halfway and further operated in a “full-pressed state”. When the shutter button 307 is half-pressed in the still image shooting mode, a preparatory operation (preparation operation for setting an exposure control value, focus detection, etc.) for capturing a still image of the subject is executed, and the shutter button 307 is fully pressed. Then, a photographing operation (a series of operations for exposing the image sensor 101 (see FIG. 3), performing predetermined image processing on the image signal obtained by the exposure, and recording the image signal on a memory card or the like) is performed.

LCD311は、画像表示が可能なカラー液晶パネルを備えており、撮像素子101(図3参照)により撮像された画像の表示や記録済みの画像の再生表示等を行うとともに、撮像装置1に搭載される機能やモードの設定画面を表示するものである。なお、LCD311に代えて、有機ELやプラズマ表示装置を用いるようにしても良い。   The LCD 311 includes a color liquid crystal panel capable of displaying an image. The LCD 311 displays an image picked up by the image pickup device 101 (see FIG. 3), reproduces and displays a recorded image, and is mounted on the image pickup apparatus 1. Function and mode setting screen. Note that an organic EL or a plasma display device may be used instead of the LCD 311.

設定ボタン群312は、撮像装置1に搭載された各種の機能に対する操作を行うボタンである。この設定ボタン群312には、例えばLCD311に表示されるメニュー画面で選択された内容を確定するための選択確定スイッチ、選択取り消しスイッチ、メニュー画面の内容を切り替えるメニュー表示スイッチ、表示オン/オフスイッチ、表示拡大スイッチなどが含まれる。   The setting button group 312 is a button for performing operations on various functions installed in the imaging apparatus 1. The setting button group 312 includes, for example, a selection confirmation switch for confirming the content selected on the menu screen displayed on the LCD 311, a selection cancel switch, a menu display switch for switching the content of the menu screen, a display on / off switch, A display enlargement switch is included.

十字キー314は、円周方向に一定間隔で配置された複数の押圧部(図中の三角印の部分)を備える環状の部材を有し、各押圧部に対応して備えられた図示省略の接点(スイッチ)により押圧部の押圧操作が検出されるように構成されている。また、プッシュボタン315は、十字キー314の中央に配置されている。十字キー314及びプッシュボタン315は、撮影倍率の変更(ズームレンズ212(図5参照)のワイド方向やテレ方向への移動)、LCD311等に再生する記録画像のコマ送り、及び撮影条件(絞り値、シャッタスピード、フラッシュ発光の有無等)の設定等の指示を入力するためのものである。   The cross key 314 has an annular member having a plurality of pressing portions (triangle marks in the figure) arranged at regular intervals in the circumferential direction, and is not shown and provided corresponding to each pressing portion. The pressing operation of the pressing portion is detected by the contact (switch). The push button 315 is arranged at the center of the cross key 314. The cross key 314 and the push button 315 are used to change the shooting magnification (movement of the zoom lens 212 (see FIG. 5) in the wide direction or the tele direction), frame-by-frame feeding of a recorded image to be reproduced on the LCD 311 and the like, and shooting conditions (aperture value). , Shutter speed, presence / absence of flash emission, etc.) for inputting instructions.

光学ファインダ316は、被写体が撮影される範囲を光学的に表示するものである。すなわち、光学ファインダ316には、交換レンズ2からの被写体像が導かれており、ユーザは、この光学ファインダ316を覗くことにより、実際に撮像素子101にて撮影される被写体を視認することができる。   The optical viewfinder 316 optically displays a range where a subject is photographed. In other words, the subject image from the interchangeable lens 2 is guided to the optical finder 316, and the user can visually recognize the subject actually captured by the image sensor 101 by looking into the optical finder 316. .

メインスイッチ317は、左右にスライドする2接点のスライドスイッチからなり、左にセットすると撮像装置1の電源がオンされ、右にセットすると電源がオフされる。   The main switch 317 is a two-contact slide switch that slides to the left and right. When the switch is set to the left, the power of the imaging apparatus 1 is turned on, and when the switch is set to the right, the power is turned off.

フラッシュ部318は、ポップアップ式の内蔵フラッシュとして構成されている。一方、外部フラッシュ等をカメラボディ10に取り付ける場合には、接続端子部319を使用して接続する。   The flash unit 318 is configured as a pop-up built-in flash. On the other hand, when attaching an external flash or the like to the camera body 10, the connection is made using the connection terminal portion 319.

アイカップ321は、遮光性を有して光学ファインダ316への外光の侵入を抑制する「コ」字状の遮光部材である。   The eye cup 321 is a “U” -shaped light shielding member that has light shielding properties and suppresses intrusion of external light into the optical viewfinder 316.

露出補正ボタン323は、露出値(絞り値やシャッタースピード)を手動で調整するためのボタンであり、AEロックボタン324は、露出を固定するためのボタンである。   The exposure correction button 323 is a button for manually adjusting an exposure value (aperture value or shutter speed), and the AE lock button 324 is a button for fixing exposure.

交換レンズ2は、被写体からの光(光像)を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該被写体光をカメラボディ10の内部に配置されている撮像素子101に導くための撮影光学系として機能するものである。この交換レンズ2は、上述のレンズ交換ボタン302を押下操作することで、カメラボディ10から取り外すことが可能となっている。   The interchangeable lens 2 functions as a lens window that captures light (light image) from a subject, and also functions as a photographing optical system that guides the subject light to the image sensor 101 disposed inside the camera body 10. It is. The interchangeable lens 2 can be detached from the camera body 10 by depressing the lens interchange button 302 described above.

交換レンズ2は、光軸LTに沿って直列的に配置された複数のレンズからなるレンズ群21を備えている(図5参照)。このレンズ群21には、焦点の調節を行うためのフォーカスレンズ211(図5参照)と、変倍を行うためのズームレンズ212(図5参照)とが含まれており、それぞれ光軸LT(図3参照)方向に駆動されることで、変倍や焦点調節が行われる。また、交換レンズ2には、その鏡胴の外周適所に該鏡胴の外周面に沿って回転可能な操作環が備えられており、上記のズームレンズ212は、マニュアル操作或いはオート操作により、上記操作環の回転方向及び回転量に応じて光軸方向に移動し、その移動先の位置に応じたズーム倍率(撮影倍率)に設定されるようになっている。   The interchangeable lens 2 includes a lens group 21 including a plurality of lenses arranged in series along the optical axis LT (see FIG. 5). The lens group 21 includes a focus lens 211 (see FIG. 5) for adjusting the focal point and a zoom lens 212 (see FIG. 5) for performing zooming. By driving in the direction (see FIG. 3), zooming and focus adjustment are performed. Further, the interchangeable lens 2 is provided with an operation ring that can rotate along the outer peripheral surface of the lens barrel at a suitable position on the outer periphery of the lens barrel. The zoom lens 212 can be operated by manual operation or automatic operation. It moves in the optical axis direction according to the rotation direction and rotation amount of the operation ring, and is set to a zoom magnification (imaging magnification) according to the position of the movement destination.

<撮像装置1の内部構成>
次に、撮像装置1の内部構成について説明する。図3は、撮像装置1の縦断面図である。図3に示すように、カメラボディ10の内部には、撮像素子101、ファインダ部102(ファインダ光学系)、ミラー部103、位相差AFモジュール107などが備えられている。
<Internal Configuration of Imaging Device 1>
Next, the internal configuration of the imaging apparatus 1 will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus 1. As shown in FIG. 3, the camera body 10 includes an image sensor 101, a finder unit 102 (finder optical system), a mirror unit 103, a phase difference AF module 107, and the like.

撮像素子101は、カメラボディ10に交換レンズ2が装着された場合の当該交換レンズ2が備えているレンズ群の光軸LT上において、光軸LTに対して垂直となる方向に配置されている。撮像素子101としては、例えばフォトダイオードを有して構成される複数の画素がマトリクス状に2次元配置されたCMOSカラーエリアセンサ(CMOS型の撮像素子)が用いられる。撮像素子101は、交換レンズ2を通って結像された被写体光像に関するR(赤)、G(緑)、B(青)各色成分のアナログの電気信号(画像信号)を生成し、R、G、B各色の画像信号として出力する。この撮像素子101の構成については、後で詳述する。   The imaging element 101 is arranged in a direction perpendicular to the optical axis LT on the optical axis LT of the lens group included in the interchangeable lens 2 when the interchangeable lens 2 is attached to the camera body 10. . As the image sensor 101, for example, a CMOS color area sensor (CMOS type image sensor) in which a plurality of pixels configured with photodiodes are two-dimensionally arranged in a matrix is used. The image sensor 101 generates analog electrical signals (image signals) of R (red), G (green), and B (blue) color components related to the subject light image formed through the interchangeable lens 2, and R, Output as image signals of G and B colors. The configuration of the image sensor 101 will be described in detail later.

上記の光軸LT上において、被写体光をファインダ部102へ向けて反射される位置には、ミラー部103が配置されている。交換レンズ2を通過した被写体光は、ミラー部103(後述の主ミラー1031)によって上方へ反射される。交換レンズ2を通過した被写体光の一部はこのミラー部103を透過する。   On the optical axis LT, a mirror unit 103 is disposed at a position where subject light is reflected toward the viewfinder unit 102. The subject light that has passed through the interchangeable lens 2 is reflected upward by a mirror unit 103 (a main mirror 1031 described later). Part of the subject light that has passed through the interchangeable lens 2 passes through the mirror unit 103.

ファインダ部102は、ペンタプリズム105、接眼レンズ106及び光学ファインダ316を備えている。ペンタプリズム105は、断面5角形を呈し、その下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該光像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ106は、ペンタプリズム105により正立像にされた被写体像を光学ファインダ316の外側に導く。このような構成により、ファインダ部102は、本撮影前の撮影待機時において被写界を確認するためのファインダとして機能する。   The viewfinder unit 102 includes a pentaprism 105, an eyepiece lens 106, and an optical viewfinder 316. The pentaprism 105 has a pentagonal cross section, and is a prism for converting an object light image incident from the lower surface thereof into an upright image by changing the top and bottom of the light image by internal reflection. The eyepiece 106 guides the subject image that has been made upright by the pentaprism 105 to the outside of the optical viewfinder 316. With such a configuration, the finder unit 102 functions as a finder for confirming the object scene at the time of shooting standby before actual shooting.

ミラー部103は、主ミラー1031及びサブミラー1032から構成されており、主ミラー1031の背面側において、サブミラー1032が主ミラー1031の背面に向けて倒れるように回動可能に設けられている。主ミラー1031を透過した被写体光の一部はサブミラー1032によって反射され、この反射された被写体光は位相差AFモジュール107に入射される。   The mirror unit 103 includes a main mirror 1031 and a sub mirror 1032, and is provided on the back side of the main mirror 1031 so that the sub mirror 1032 is tilted toward the back of the main mirror 1031. Part of the subject light transmitted through the main mirror 1031 is reflected by the sub mirror 1032, and the reflected subject light enters the phase difference AF module 107.

上記のミラー部103は、所謂クイックリターンミラーとして構成されており、露光時(本撮影時)には図4に示すように回転軸1033を回動支点として上方に向けて跳ね上がる。この際、サブミラー1032は、上記のミラー部103がペンタプリズム105の下方位置で停止したときには、主ミラー1031と略平行となるように折り畳まれた状態となる。これにより、交換レンズ2からの被写体光がミラー部103によって遮られることなく撮像素子101上に届き、撮影素子101が露光される。撮像素子101での撮像動作が終了すると、ミラー部103は元の位置(図3に示す位置)に復帰する。   The mirror unit 103 is configured as a so-called quick return mirror, and during exposure (main photographing), as shown in FIG. 4, the mirror unit 103 jumps upward with a rotating shaft 1033 as a rotation fulcrum. At this time, the sub mirror 1032 is folded so as to be substantially parallel to the main mirror 1031 when the mirror unit 103 stops at a position below the pentaprism 105. As a result, the subject light from the interchangeable lens 2 reaches the image sensor 101 without being blocked by the mirror unit 103, and the image sensor 101 is exposed. When the imaging operation with the imaging element 101 is completed, the mirror unit 103 returns to the original position (position shown in FIG. 3).

また、ミラー部103を本撮影(画像記録用の撮影)の前に図4に示すミラーアップの状態にすることにより撮像装置1は、撮像素子101で順次に生成される画像信号に基づき動画的態様で被写体をLCD311に表示するライブビュー(プレビュー)表示が可能となっている。すなわち、本撮影前の撮像装置1では、上記のライブビュー表示が行われる電子ファインダ(ライブビューモード)、または光学ファインダを選択して被写体の構図決めが可能である。なお、電子ファインダと光学ファインダとの切替えは、図2に示す切替スイッチ85を操作することにより行われる。   In addition, by setting the mirror unit 103 in the mirror-up state shown in FIG. 4 before the main shooting (shooting for image recording), the imaging device 1 can perform moving image processing based on image signals sequentially generated by the imaging device 101. In this manner, live view (preview) display in which the subject is displayed on the LCD 311 is possible. In other words, in the imaging apparatus 1 before the actual photographing, the composition of the subject can be determined by selecting the electronic viewfinder (live view mode) in which the live view display is performed or the optical viewfinder. Note that switching between the electronic viewfinder and the optical viewfinder is performed by operating the changeover switch 85 shown in FIG.

位相差AFモジュール107は、被写体のピント情報を検出する測距素子(画素)等からなる所謂AFセンサとして構成されている。この位相差AFモジュール107は、ミラー部103の底部に配設されており、位相差検出方式の焦点検出(以下では「位相差AF」ともいう)により合焦位置を検出する。すなわち、撮影待機時においてユーザが光学ファインダ316で被写体を確認する場合には、図3に示すように主ミラー1031およびサブミラー1032がダウンされた状態で位相差AFモジュール107に被写体からの光が導かれるとともに、位相差AFモジュール107からの出力に基づき交換レンズ2内のフォーカスレンズ211が駆動されてピント合わせが行われる。   The phase difference AF module 107 is configured as a so-called AF sensor including a distance measuring element (pixel) that detects focus information of a subject. The phase difference AF module 107 is disposed at the bottom of the mirror unit 103 and detects a focus position by phase difference detection type focus detection (hereinafter also referred to as “phase difference AF”). That is, when the user checks the subject with the optical viewfinder 316 during shooting standby, the light from the subject is guided to the phase difference AF module 107 with the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 down as shown in FIG. At the same time, the focus lens 211 in the interchangeable lens 2 is driven based on the output from the phase difference AF module 107 to perform focusing.

撮像素子101の光軸方向前方には、シャッタユニット40が配置されている。このシャッタユニット40は、上下方向に移動する幕体を備え、その開動作および閉動作により光軸LTに沿って撮像素子101に導かれる被写体光の光路開口動作および光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタとして構成されている。なお、シャッタユニット40は、撮像素子101が完全電子シャッター可能な撮像素子である場合には省略可能である。   A shutter unit 40 is disposed in front of the image sensor 101 in the optical axis direction. The shutter unit 40 includes a curtain body that moves in the vertical direction, and a mechanical focal plane that performs an optical path opening operation and an optical path blocking operation of subject light guided to the image sensor 101 along the optical axis LT by the opening operation and the closing operation. It is configured as a shutter. The shutter unit 40 can be omitted when the image sensor 101 is an image sensor capable of complete electronic shutter.

<撮像装置1の電気的構成>
図5は、撮像装置1の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図1〜図4と同一の部材等については、同一の符号を付している。なお、説明の便宜上、交換レンズ2の電気的構成について先ず説明する。
<Electrical Configuration of Imaging Device 1>
FIG. 5 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the imaging apparatus 1. Here, the same members and the like as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals. For convenience of explanation, the electrical configuration of the interchangeable lens 2 will be described first.

交換レンズ2は、上述したレンズ群21に加え、レンズ駆動機構24と、レンズ位置検出部25と、レンズ制御部26と、絞り駆動機構27とを備えている。   The interchangeable lens 2 includes a lens driving mechanism 24, a lens position detection unit 25, a lens control unit 26, and a diaphragm driving mechanism 27 in addition to the lens group 21 described above.

レンズ群21では、フォーカスレンズ211及びズームレンズ212と、カメラボディ10に備えられた撮像素子101へ入射される光量を調節するための絞り23とが、鏡胴22内において光軸LT(図3)方向に保持されており、被写体の光像を取り込んで撮像素子101に結像させる。AF制御では、フォーカスレンズ211が交換レンズ2内のAFアクチュエータ71Mにより光軸LT方向に駆動されることで焦点調節が行われる。   In the lens group 21, a focus lens 211 and a zoom lens 212, and a diaphragm 23 for adjusting the amount of light incident on the image sensor 101 provided in the camera body 10 are arranged in the lens barrel 22 with an optical axis LT (FIG. 3). ), And captures an optical image of the subject and forms it on the image sensor 101. In the AF control, focus adjustment is performed by driving the focus lens 211 in the optical axis LT direction by the AF actuator 71M in the interchangeable lens 2.

フォーカス駆動制御部71Aは、レンズ制御部26を介してメイン制御部62から与えられるAF制御信号に基づき、フォーカスレンズ211を合焦位置に移動させるために必要な、AFアクチュエータ71Mに対する駆動制御信号を生成するものである。AFアクチュエータ71Mは、ステッピングモータ等からなり、レンズ駆動機構24にレンズ駆動力を与える。   The focus drive control unit 71A generates a drive control signal for the AF actuator 71M necessary for moving the focus lens 211 to the in-focus position based on the AF control signal given from the main control unit 62 via the lens control unit 26. Is to be generated. The AF actuator 71M is composed of a stepping motor or the like, and applies a lens driving force to the lens driving mechanism 24.

レンズ駆動機構24は、例えばヘリコイド及び該ヘリコイドを回転させる図示省略のギア等で構成され、AFアクチュエータ71Mからの駆動力を受けて、フォーカスレンズ211等を光軸LTと平行な方向に駆動させるものである。なお、フォーカスレンズ211の移動方向及び移動量は、それぞれAFアクチュエータ71Mの回転方向及び回転数に従う。   The lens driving mechanism 24 includes, for example, a helicoid and a gear (not shown) that rotates the helicoid, and receives the driving force from the AF actuator 71M to drive the focus lens 211 and the like in a direction parallel to the optical axis LT. It is. Note that the movement direction and the movement amount of the focus lens 211 are in accordance with the rotation direction and the rotation speed of the AF actuator 71M, respectively.

レンズ位置検出部25は、レンズ群21の移動範囲内において光軸LT方向に複数個のコードパターンが所定ピッチで形成されたエンコード板と、このエンコード板に摺接しながらレンズと一体的に移動するエンコーダブラシとを備えており、レンズ群21の焦点調節時の移動量を検出する。なお、レンズ位置検出部24で検出されたレンズ位置は、例えばパルス数として出力される。   The lens position detection unit 25 moves integrally with the lens while being in sliding contact with the encode plate in which a plurality of code patterns are formed at a predetermined pitch in the optical axis LT direction within the movement range of the lens group 21. An encoder brush, and detects the amount of movement of the lens group 21 during focus adjustment. The lens position detected by the lens position detection unit 24 is output as the number of pulses, for example.

レンズ制御部26は、例えば制御プログラムを記憶するROMや状態情報に関するデータを記憶するフラッシュメモリ等のメモリが内蔵されたマイクロコンピュータからなっている。   The lens control unit 26 is composed of, for example, a microcomputer having a built-in memory such as a ROM that stores a control program and a flash memory that stores data related to status information.

また、レンズ制御部26は、コネクタEcを介してカメラボディ10のメイン制御部62との間で通信を行う通信機能を有している。これにより、例えばレンズ群21の焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等の状態情報データや、レンズ位置検出部25で検出されるフォーカスレンズ211の位置情報をメイン制御部62に送信できるとともに、メイン制御部62から例えばフォーカスレンズ211の駆動量のデータを受信できる。   The lens control unit 26 has a communication function for performing communication with the main control unit 62 of the camera body 10 via the connector Ec. Thereby, for example, the state information data such as the focal length, the exit pupil position, the aperture value, the focusing distance, and the peripheral light amount state of the lens group 21 and the position information of the focus lens 211 detected by the lens position detection unit 25 are main-controlled. For example, the driving amount data of the focus lens 211 can be received from the main control unit 62.

絞り駆動機構27は、カプラ75を介して絞り駆動アクチュエータ76Mからの駆動力を受けて、絞り23の絞り径を変更するものである。   The aperture drive mechanism 27 receives the driving force from the aperture drive actuator 76M via the coupler 75 and changes the aperture diameter of the aperture 23.

続いて、カメラボディ10の電気的構成について説明する。カメラボディ10は、先に説明した撮像素子101、シャッタユニット40等の他に、AFE(アナログフロントエンド)5、画像処理部61、画像メモリ614、メイン制御部62、フラッシュ回路63、操作部64、VRAM65、カードI/F66、メモリカード67、通信用I/F68、電源回路69、電池69B、ミラー駆動制御部72A及びミラー駆動アクチュエータ72M、シャッタ駆動制御部73A及びシャッタ駆動アクチュエータ73M、絞り駆動制御部76A及び絞り駆動アクチュエータ76Mを備えて構成されている。   Next, the electrical configuration of the camera body 10 will be described. The camera body 10 includes an AFE (analog front end) 5, an image processing unit 61, an image memory 614, a main control unit 62, a flash circuit 63, and an operation unit 64 in addition to the image sensor 101 and the shutter unit 40 described above. , VRAM 65, card I / F 66, memory card 67, communication I / F 68, power supply circuit 69, battery 69B, mirror drive control unit 72A and mirror drive actuator 72M, shutter drive control unit 73A and shutter drive actuator 73M, aperture drive control A portion 76A and a diaphragm drive actuator 76M are provided.

撮像素子101は、先に説明した通りCMOSカラーエリアセンサからなり、後述のタイミング制御回路51により、当該撮像素子101の露光動作の開始(及び終了)や、撮像素子101が備える各画素の出力選択、画素信号の読出し等の撮像動作が制御される。   The image sensor 101 is composed of a CMOS color area sensor as described above, and the timing control circuit 51 described below starts (and ends) the exposure operation of the image sensor 101 and selects the output of each pixel included in the image sensor 101. The imaging operation such as readout of the pixel signal is controlled.

AFE5は、撮像素子101に対して所定の動作を行わせるタイミングパルスを与えると共に、撮像素子101から出力される画像信号に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部61に出力するものである。このAFE5は、タイミング制御回路51、信号処理部52及びA/D変換部53などを備えて構成されている。   The AFE 5 gives a timing pulse for causing the image sensor 101 to perform a predetermined operation, performs predetermined signal processing on the image signal output from the image sensor 101, converts the image signal to a digital signal, and outputs the digital signal to the image processing unit 61. To do. The AFE 5 includes a timing control circuit 51, a signal processing unit 52, an A / D conversion unit 53, and the like.

タイミング制御回路51は、メイン制御部62から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス(垂直走査パルスφVn、水平走査パルスφVm、リセット信号φVr等を発生させるパルス)を生成して撮像素子101に出力し、撮像素子101の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを信号処理部52やA/D変換部53にそれぞれ出力することにより、信号処理部52及びA/D変換部53の動作を制御する。   The timing control circuit 51 generates a predetermined timing pulse (a pulse for generating a vertical scanning pulse φVn, a horizontal scanning pulse φVm, a reset signal φVr, etc.) based on the reference clock output from the main control unit 62, and the imaging device 101. And the imaging operation of the image sensor 101 is controlled. In addition, the operation of the signal processing unit 52 and the A / D conversion unit 53 is controlled by outputting predetermined timing pulses to the signal processing unit 52 and the A / D conversion unit 53, respectively.

信号処理部52は、撮像素子101から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すものである。この信号処理部52には、CDS(相関二重サンプリング)回路、AGC(オートゲインコントロール)回路及びクランプ回路等が備えられている。A/D変換部53は、信号処理部52から出力されたアナログのR、G、Bの画像信号を、タイミング制御回路51から出力されるタイミングパルスに基づいて、複数のビット(例えば12ビット)からなるデジタルの画像信号に変換するものである。   The signal processing unit 52 performs predetermined analog signal processing on the analog image signal output from the image sensor 101. The signal processing unit 52 includes a CDS (correlated double sampling) circuit, an AGC (auto gain control) circuit, a clamp circuit, and the like. The A / D conversion unit 53 converts the analog R, G, B image signals output from the signal processing unit 52 into a plurality of bits (for example, 12 bits) based on the timing pulse output from the timing control circuit 51. Is converted into a digital image signal.

画像処理部61は、AFE5から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路611、ホワイトバランス制御回路612及びガンマ補正回路613等を備えて構成されている。なお、画像処理部61へ取り込まれた画像データは、撮像素子101の読み出しに同期して画像メモリ614に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ614に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部61の各ブロックにおいて処理が行われる。   The image processing unit 61 performs predetermined signal processing on the image data output from the AFE 5 to create an image file, and includes a black level correction circuit 611, a white balance control circuit 612, a gamma correction circuit 613, and the like. Has been. The image data captured by the image processing unit 61 is temporarily written in the image memory 614 in synchronization with the reading of the image sensor 101. Thereafter, the image data written in the image memory 614 is accessed to access the image processing unit. Processing is performed in each of the 61 blocks.

黒レベル補正回路611は、A/D変換部53によりA/D変換されたR、G、Bの各デジタル画像信号の黒レベルを、基準の黒レベルに補正するものである。   The black level correction circuit 611 corrects the black level of each of the R, G, and B digital image signals A / D converted by the A / D conversion unit 53 to a reference black level.

ホワイトバランス補正回路612は、光源に応じた白の基準に基づいて、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分のデジタル信号のレベル変換(ホワイトバランス(WB)調整)を行うものである。すなわちホワイトバランス制御回路612は、メイン制御部62から与えられるWB調整データに基づき、撮影被写体において輝度や彩度データ等から本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のR、G、Bそれぞれの色成分の平均と、G/R比及びG/B比とを求め、これをR、Bの補正ゲインとしてレベル補正する。   The white balance correction circuit 612 performs level conversion (white balance (WB) adjustment) of digital signals of each color component of R (red), G (green), and B (blue) based on a white reference corresponding to the light source. Is what you do. That is, the white balance control circuit 612 identifies a portion that is originally estimated to be white based on luminance, saturation data, and the like in the photographic subject based on the WB adjustment data provided from the main control unit 62, and R, G of that portion. , B, the average of the respective color components, the G / R ratio and the G / B ratio are obtained, and the levels are corrected as R and B correction gains.

ガンマ補正回路613は、WB調整された画像データの階調特性を補正するものである。具体的にはガンマ補正回路613は、画像データのレベルを色成分毎に予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて非線形変換するとともにオフセット調整を行う。   The gamma correction circuit 613 corrects the gradation characteristics of the image data subjected to WB adjustment. Specifically, the gamma correction circuit 613 performs non-linear conversion and offset adjustment using a gamma correction table set in advance for each color component.

画像メモリ614は、撮影モード時には、画像処理部61から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対しメイン制御部62により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、メモリカード67から読み出した画像データを一時的に記憶する。   The image memory 614 temporarily stores the image data output from the image processing unit 61 in the photographing mode, and is also used as a work area for performing predetermined processing on the image data by the main control unit 62. It is. In the playback mode, the image data read from the memory card 67 is temporarily stored.

メイン制御部62は、例えば制御プログラムを記憶するROMや一時的にデータを記憶するRAM等の記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、撮像装置1各部の動作を制御するものである。   The main control unit 62 is composed of a microcomputer including a storage unit such as a ROM for storing a control program and a RAM for temporarily storing data, and controls the operation of each unit of the imaging apparatus 1.

フラッシュ回路63は、フラッシュ撮影モードにおいて、フラッシュ部318または接続端子部319に接続される外部フラッシュの発光量を、メイン制御部62により設定された発光量に制御するものである。   The flash circuit 63 controls the light emission amount of the external flash connected to the flash unit 318 or the connection terminal unit 319 to the light emission amount set by the main control unit 62 in the flash photographing mode.

操作部64は、上述のモード設定ダイアル305、制御値設定ダイアル306、シャッターボタン307、設定ボタン群312、十字キー314、プッシュボタン315、メインスイッチ317等を含み、操作情報をメイン制御部62に入力するためのものである。   The operation unit 64 includes the mode setting dial 305, the control value setting dial 306, the shutter button 307, the setting button group 312, the cross key 314, the push button 315, the main switch 317, etc., and the operation information is sent to the main control unit 62. It is for input.

VRAM65は、LCD311の画素数に対応した画像信号の記憶容量を有し、メイン制御部62とLCD311との間のバッファメモリである。カードI/F66は、メモリカード67とメイン制御部62との間で信号の送受信を可能とするためのインターフェースである。メモリカード67は、メイン制御部62で生成された画像データを保存する記録媒体である。通信用I/F68は、パーソナルコンピュータやその他の外部機器に対する画像データ等の伝送を可能とするためのインターフェースである。   The VRAM 65 has an image signal storage capacity corresponding to the number of pixels of the LCD 311 and is a buffer memory between the main control unit 62 and the LCD 311. The card I / F 66 is an interface for enabling transmission / reception of signals between the memory card 67 and the main control unit 62. The memory card 67 is a recording medium that stores image data generated by the main control unit 62. The communication I / F 68 is an interface for enabling transmission of image data and the like to a personal computer and other external devices.

電源回路69は、例えば定電圧回路等からなり、メイン制御部62等の制御部、撮像素子101、その他の各種駆動部等、撮像装置1全体を駆動させるための電圧を生成する。なお、撮像素子101への通電制御は、メイン制御部62から電源回路69に与えられる制御信号により行われる。電池69Bは、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケル水素充電池等の二次電池からなり、撮像装置1全体に電力を供給する電源である。   The power supply circuit 69 includes, for example, a constant voltage circuit, and generates a voltage for driving the entire imaging apparatus 1 such as a control unit such as the main control unit 62, the imaging element 101, and other various driving units. Note that energization control to the image sensor 101 is performed by a control signal supplied from the main control unit 62 to the power supply circuit 69. The battery 69B includes a primary battery such as an alkaline battery or a secondary battery such as a nickel metal hydride battery, and is a power source that supplies power to the entire imaging apparatus 1.

ミラー駆動制御部72Aは、撮影動作のタイミングに合わせて、ミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動させる駆動信号を生成するものである。ミラー駆動アクチュエータ72Mは、ミラー部103(クイックリターンミラー)を、水平姿勢若しくは傾斜姿勢に回動させるアクチュエータである。   The mirror drive control unit 72A generates a drive signal for driving the mirror drive actuator 72M in accordance with the timing of the photographing operation. The mirror drive actuator 72M is an actuator that rotates the mirror unit 103 (quick return mirror) to a horizontal posture or an inclined posture.

シャッタ駆動制御部73Aは、メイン制御部62から与えられる制御信号に基づき、シャッタ駆動アクチュエータ73Mに対する駆動制御信号を生成するものである。シャッタ駆動アクチュエータ73Mは、シャッタユニット40の開閉駆動(開閉動作)を行うアクチュエータである。   The shutter drive control unit 73A generates a drive control signal for the shutter drive actuator 73M based on a control signal given from the main control unit 62. The shutter drive actuator 73M is an actuator that performs opening / closing driving (opening / closing operation) of the shutter unit 40.

絞り駆動制御部76Aは、メイン制御部62から与えられる制御信号に基づき、絞り駆動アクチュエータ76Mに対する駆動制御信号を生成するものである。絞り駆動アクチュエータ76Mは、カプラ75を介して絞り駆動機構27に駆動力を与える。   The diaphragm drive control unit 76A generates a drive control signal for the diaphragm drive actuator 76M based on the control signal given from the main control unit 62. The aperture driving actuator 76M applies a driving force to the aperture driving mechanism 27 via the coupler 75.

また、カメラボディ10は、黒レベル補正回路611から出力される黒レベル補正済みの画像データに基づき、撮像素子101を用いたオートフォーカス(AF)制御時に必要な演算を行う位相差AF演算回路77を備えている。   In addition, the camera body 10 is based on the black level corrected image data output from the black level correction circuit 611 and performs a phase difference AF calculation circuit 77 that performs a calculation necessary for autofocus (AF) control using the image sensor 101. It has.

この位相差AF演算回路77を利用した撮像装置1の位相差AF動作について、詳しく説明する。   The phase difference AF operation of the imaging apparatus 1 using the phase difference AF calculation circuit 77 will be described in detail.

<撮像装置1の位相差AF動作について>
撮像装置1では、撮像素子101において射出瞳の異なった部分を透過(通過)した透過光を受光することにより位相差AFが可能な構成となっている。この撮像素子101の構成と、この撮像素子101を利用した位相差AFの原理とを、以下で説明する。
<Regarding Phase Difference AF Operation of Imaging Device 1>
The imaging apparatus 1 has a configuration capable of phase difference AF by receiving transmitted light that has been transmitted (passed) through different portions of the exit pupil in the imaging element 101. The configuration of the image sensor 101 and the principle of phase difference AF using the image sensor 101 will be described below.

図6および図7は、撮像素子101の構成を説明するための図である。   6 and 7 are diagrams for explaining the configuration of the image sensor 101.

撮像素子101では、その撮像面101fにおいてマトリックス状に規定された複数のAFエリアEfそれぞれで位相差検出方式の焦点検出が可能な構成となっている(図6)。   The imaging device 101 has a configuration capable of detecting a focus by a phase difference detection method in each of a plurality of AF areas Ef defined in a matrix on the imaging surface 101f (FIG. 6).

各AFエリアEfには、フォトダイオード上にR(赤)、G(緑)およびB(青)の各カラーフィルタが配設されたR画素111、G画素112およびB画素113からなる通常の画素(以下では「通常画素」ともいう)110が設けられるとともに、後述の遮光板12a、12b(平行斜線部)を有して位相差AFを行うための画素(以下では「AF画素」ともいう)11fが設けられている(図7)。   Each AF area Ef has a normal pixel composed of an R pixel 111, a G pixel 112, and a B pixel 113 in which R (red), G (green), and B (blue) color filters are arranged on a photodiode. (Hereinafter also referred to as “normal pixel”) 110 is provided, and pixels for performing phase difference AF (hereinafter also referred to as “AF pixel”) having light shielding plates 12 a and 12 b (parallel oblique line portions) described later. 11f is provided (FIG. 7).

そして、AFエリアEfには、通常画素110の水平ラインとしてG画素112とR画素111とが水平方向に交互に配置されたGrラインL1と、B画素113とG画素112とが水平方向に交互に配置されたGbラインL2とが形成されている。このGrラインL1とGbラインL2とが垂直方向に交互に配置されることによりベイヤー配列の画素配列が構成され、交換レンズ2を通った被写体光像に係る画像信号の出力が可能となる。   In the AF area Ef, the Gr line L1 in which the G pixel 112 and the R pixel 111 are alternately arranged in the horizontal direction as the horizontal line of the normal pixel 110, and the B pixel 113 and the G pixel 112 are alternately arranged in the horizontal direction. And a Gb line L2 arranged at the same position. By alternately arranging the Gr line L1 and the Gb line L2 in the vertical direction, a pixel array of a Bayer array is formed, and an image signal related to a subject light image that has passed through the interchangeable lens 2 can be output.

また、AFエリアEfには、例えば上記通常画素110の水平ライン6本毎にAF画素11fが水平方向に配列されたAFライン(焦点検出画素列)Lfが形成されている。なお、AFエリアEf内には、例えば20本程度のAFラインLfが設けられている。   In the AF area Ef, for example, AF lines (focus detection pixel rows) Lf in which AF pixels 11f are arranged in the horizontal direction for every six horizontal lines of the normal pixels 110 are formed. In the AF area Ef, for example, about 20 AF lines Lf are provided.

次に、AFラインLfを利用した位相差AFの原理を、詳しく説明する。   Next, the principle of phase difference AF using the AF line Lf will be described in detail.

図8は、AFラインLfを利用した位相差AFの原理を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of phase difference AF using the AF line Lf.

AFラインLfには、交換レンズ2に関する射出瞳の右側部分Qaからの光束Taと左側部分Qbからの光束Tbとを分離させるための開口部OPの位置が鏡面対象となっている遮光板12a、12bを有した一対の画素11a、11bが水平方向に沿って2以上配列されている。より詳細には、スリット状の開口部OPが直下の光電変換部(フォトダイオード)PDに対して右側に偏った遮光板12aを有する画素(以下では「第1AF画素」ともいう)11aと、スリット状の開口部OPが直下の光電変換部PDに対して左側に偏った遮光板12bを有する画素(以下では「第2AF画素」ともいう)11bとがAFラインLfで交互に配置されている(図7)。これにより、射出瞳の右側部分Qaからの光束TaがマイクロレンズMLおよび遮光板12aの開口OPを通過して第1AF画素11aの光電変換部PDで受光され、射出瞳の左側部分Qbからの光束TbがマイクロレンズMLおよび遮光板12bの開口OPを通過して第2AF画素11bの光電変換部PDで受光されることとなる。換言すれば、一対の画素11a、11bでは、交換レンズ2の射出瞳における右側部分および左側部分(一対の部分領域)Qa、Qbを通過した被写体の光束Ta、Tbそれぞれが受光される。   In the AF line Lf, the light shielding plate 12a, in which the position of the opening OP for separating the light beam Ta from the right portion Qa of the exit pupil and the light beam Tb from the left portion Qb of the interchangeable lens 2 is a mirror surface object, Two or more pairs of pixels 11a and 11b having 12b are arranged along the horizontal direction. More specifically, a pixel (hereinafter, also referred to as a “first AF pixel”) 11a having a light shielding plate 12a in which a slit-like opening OP is biased to the right with respect to the photoelectric conversion portion (photodiode) PD immediately below, and a slit Pixels having a light shielding plate 12b (hereinafter, also referred to as “second AF pixels”) 11b in which the apertures OP are biased to the left with respect to the photoelectric conversion unit PD immediately below are alternately arranged on the AF line Lf (see FIG. Fig. 7). As a result, the light beam Ta from the right part Qa of the exit pupil passes through the microlens ML and the opening OP of the light shielding plate 12a and is received by the photoelectric conversion unit PD of the first AF pixel 11a, and the light beam from the left part Qb of the exit pupil. Tb passes through the microlens ML and the opening OP of the light shielding plate 12b and is received by the photoelectric conversion unit PD of the second AF pixel 11b. In other words, the pair of pixels 11a and 11b receive the light beams Ta and Tb of the subject that have passed through the right and left portions (a pair of partial regions) Qa and Qb in the exit pupil of the interchangeable lens 2, respectively.

以下では、第1AF画素11aの画素出力を「a系列の画素出力」と呼び、第2AF画素11bの画素出力を「b系列の画素出力」と呼ぶこととし、例えば、ある1本のAFラインLfに配置されたAF画素11fの画素配列から得られるa系列の画素出力とb系列の画素出力との関係を、図9および図10を参照して説明する。   Hereinafter, the pixel output of the first AF pixel 11a is referred to as “a series pixel output”, and the pixel output of the second AF pixel 11b is referred to as “b series pixel output”. For example, one AF line Lf The relationship between the a-series pixel output and the b-series pixel output obtained from the pixel array of the AF pixels 11f arranged in FIG. 9 will be described with reference to FIGS.

AFラインLfでは、例えば図9に示すように射出瞳の両側からの各光束Ta、Tbが第1AF画素11aおよび第2AF画素11bで受光される。ここで、図9のように配置されたa系列の画素a1〜a3を含むAFラインLfでのa系列の画素出力は、図10のグラフGa(実線で図示)のように表される。一方、図9のように配置されたb系列の画素b1〜b3を含むAFラインLfでのb系列の画素出力は、図10のグラフGb(破線で図示)のように表される。すなわち、a系列およびb系列の各画素出力によりグラフGa、Gbで表される一対の像列Ga、Gbが生成されることとなる。   In the AF line Lf, for example, as shown in FIG. 9, the light beams Ta and Tb from both sides of the exit pupil are received by the first AF pixel 11a and the second AF pixel 11b. Here, the a-sequence pixel output in the AF line Lf including the a-sequence pixels a1 to a3 arranged as shown in FIG. 9 is represented as a graph Ga (shown by a solid line) in FIG. On the other hand, the b-sequence pixel output in the AF line Lf including the b-sequence pixels b1 to b3 arranged as shown in FIG. 9 is represented as a graph Gb (shown by a broken line) in FIG. That is, a pair of image rows Ga and Gb represented by the graphs Ga and Gb are generated by the pixel outputs of the a series and b series.

図10に表されたグラフGaとグラフGbとを比較すると、a系列の画素出力とb系列の画素出力とは、AFラインLfの方向(水平方向)にずれ量(シフト量)Sfだけ位相差が生じていることが分かる。   Comparing the graph Ga and the graph Gb shown in FIG. 10, the phase difference between the a-sequence pixel output and the b-sequence pixel output is the shift amount (shift amount) Sf in the direction (horizontal direction) of the AF line Lf. It can be seen that

一方、上記のシフト量Sfと、撮像素子101の撮像面に対して焦点面がデフォーカスしている量(デフォーカス量)との関係は、図11に示す1次関数のグラフGcで表される。このグラフGcの傾きについては、工場試験等によって予め取得できるものである。   On the other hand, the relationship between the shift amount Sf and the amount of defocusing of the focal plane with respect to the imaging surface of the image sensor 101 (defocus amount) is represented by a linear function graph Gc shown in FIG. The The inclination of the graph Gc can be acquired in advance by a factory test or the like.

よって、撮像素子101のAFラインLfの出力に基づき位相差AF演算回路76で上記のシフト量Sfを求めた後に、図11のグラフGcに基づきデフォーカス量を算出し、算出されたデフォーカス量に相当する駆動量をフォーカスレンズ211に与えることで、フォーカスレンズ211を合焦位置に移動させる位相差AFが可能となる。   Therefore, after obtaining the shift amount Sf by the phase difference AF calculation circuit 76 based on the output of the AF line Lf of the image sensor 101, the defocus amount is calculated based on the graph Gc in FIG. 11, and the calculated defocus amount is calculated. By giving the focus lens 211 a drive amount corresponding to the phase difference AF, the phase difference AF that moves the focus lens 211 to the in-focus position becomes possible.

以上のような撮像素子(位相差検出機能付き撮像素子)101を用いて位相差AFが可能な撮像装置1における撮影画像(本撮影で取得された画像)のピント復元処理について、以下で説明する。   A focus restoration process of a captured image (an image acquired by actual imaging) in the imaging apparatus 1 capable of performing phase difference AF using the imaging element (an imaging element with a phase difference detection function) 101 as described above will be described below. .

<撮影画像のピント復元処理>
撮像装置1では、AFラインLfに関するa系列およびb系列の画素出力(露光データ)から得られた各像列のシフト量Sf(図10)に基づき、上述のようにデフォーカス量を算出する焦点検出が可能となっている。
<Focus restoration processing of captured image>
In the imaging apparatus 1, the focus for calculating the defocus amount as described above is based on the shift amount Sf (FIG. 10) of each image sequence obtained from the a-series and b-series pixel outputs (exposure data) regarding the AF line Lf. Detection is possible.

そして、この焦点検出をライブビューモード時(電子ファインダ使用時)に撮像素子101で順次に取得されるAFラインLfの露光データに基づき行えば、本撮影前のAF動作が行える。一方、撮像素子101を用いれば、本撮影時に取得されるAFラインLfの露光データに基づき本撮影時のデフォーカス量を算出することも可能である。   If this focus detection is performed based on the exposure data of the AF line Lf sequentially acquired by the image sensor 101 in the live view mode (when the electronic viewfinder is used), the AF operation before the main photographing can be performed. On the other hand, if the image sensor 101 is used, it is possible to calculate the defocus amount at the time of actual photographing based on the exposure data of the AF line Lf acquired at the time of actual photographing.

本撮影時のデフォーカス量が把握できれば、このデフォーカス量に基づき、通常画素110の画素配列から出力された画像信号(撮影画像データ)に対するピント復元処理を容易に行えることとなる。このピント復元処理については、公知のピント復元技術を利用できるが、その一例を以下で概念的に説明する。   If the defocus amount at the time of actual photographing can be grasped, the focus restoration process for the image signal (captured image data) output from the pixel array of the normal pixels 110 can be easily performed based on the defocus amount. For this focus restoration process, a known focus restoration technique can be used, and an example thereof will be conceptually described below.

ピントのずれが生じている非合焦状態の画像(非合焦画像)と、ピントが合っている合焦状態の画像(合焦画像)とをベクトル化したものを、それぞれHa、Hbとすると、次の式(1)が成立する。   Assuming that Ha and Hb are vectorized images of an out-of-focus state image (out-of-focus image) that is out of focus and an in-focus state image (in-focus image) that are in focus, respectively. The following formula (1) is established.

Ha=Mt・Hb ・・・・・・・・・・(1):
ここで、上式(1)における行列Mtは、画像劣化関数に対応しており、デフォーカス量と交換レンズ2の光学情報(例えばMTF曲線の情報など)とに基づき算出できるものである。
Ha = Mt · Hb (1):
Here, the matrix Mt in the above equation (1) corresponds to the image deterioration function, and can be calculated based on the defocus amount and the optical information of the interchangeable lens 2 (for example, information on the MTF curve).

よって、既知の情報である交換レンズ2の光学情報と上述した本撮影時のデフォーカス量とに基づき行列Mtを求め、その逆行列Mt-1を算出すれば、次の式(2)のように合焦画像(のベクトル)Hbが得られることとなる。 Therefore, if the matrix Mt is obtained based on the optical information of the interchangeable lens 2 that is known information and the defocus amount at the time of the main photographing described above, and the inverse matrix Mt −1 is calculated, the following equation (2) is obtained. Thus, an in-focus image (vector) Hb is obtained.

Hj=M-1・Ho ・・・・・・・・・(2):
なお、合焦画像については、上述のように逆行列Mt-1を算出して求めるのは必須ではなく、共役勾配法などの反復法によって求めるようにしても良い。
Hj = M −1 · Ho (2):
Note that it is not essential to obtain the in-focus image by calculating the inverse matrix Mt −1 as described above, and it may be obtained by an iterative method such as a conjugate gradient method.

また、上記の撮影画像データに対するピント復元処理については、ピントのずれがない撮影画像に対しては特に実施する必要性がないため、本撮影時のデフォーカス量が、予め定められた閾値α、例えば1Fδ(Fは交換レンズ2に係るFナンバー、δは撮像素子101の画素ピッチの2倍)より小さくピントのずれが少ない場合には、ピント復元処理を省略(禁止)して撮影画像データに対する画像処理工程全体の迅速化を図るのが好ましい。   In addition, the focus restoration process for the above-described photographed image data is not particularly required for a photographed image that is not out of focus. Therefore, the defocus amount at the time of actual photographing is set to a predetermined threshold value α, For example, when it is smaller than 1Fδ (F is the F number associated with the interchangeable lens 2 and δ is twice the pixel pitch of the image sensor 101) and the focus shift is small, focus restoration processing is omitted (prohibited) and the captured image data is processed. It is preferable to speed up the entire image processing process.

以上のように本撮影時に露光された撮像素子101から出力される撮影画像データ(画像信号)に対して、AFラインLfの露光データから得られた本撮影時のデフォーカス量に基づくピント復元処理(画像処理)を実行することにより、合焦画像、つまり画質が良好な被写体画像を簡易に取得できる。また、例えば位相差AFモジュール107等によるAF完了時点から本撮影の露光開始までの間に撮像装置1との距離が変化した被写体(動体)に対しても合焦画像を適切に取得できることとなる。   As described above, the focus restoration process based on the defocus amount at the time of actual photographing obtained from the exposure data of the AF line Lf with respect to the photographed image data (image signal) output from the image sensor 101 exposed at the time of actual photographing. By executing (image processing), a focused image, that is, a subject image with good image quality can be easily acquired. Further, for example, a focused image can be appropriately acquired even for a subject (moving object) whose distance from the imaging apparatus 1 has changed between the time when AF is completed by the phase difference AF module 107 or the like and the start of exposure of the main photographing. .

次に、このようなピント復元処理を行う撮像装置1の基本的な動作について説明する。   Next, a basic operation of the imaging apparatus 1 that performs such a focus restoration process will be described.

<撮像装置1の基本的な動作>
図12および図13は、撮像装置1の基本的な動作を示すフローチャートである。この動作は、撮像装置1の電源オンから本撮影が終了するまでの一連の動作を示しており、メイン制御部62で実行される。
<Basic Operation of Imaging Device 1>
12 and 13 are flowcharts showing the basic operation of the imaging apparatus 1. This operation shows a series of operations from the power-on of the image pickup apparatus 1 to the end of the main photographing, and is executed by the main control unit 62.

メインスイッチ317がユーザにより操作されて撮像装置1の電源がオンされると、切替スイッチ85の設定状態に基づき電子ファインダ(ライブビューモード)が選択されているかが判定される(ステップST1)。ここで、電子ファインダが選択されている場合には、ステップST2に進み、電子ファインダでなく光学ファインダ316が選択されている場合には、ステップST14に進む。   When the user operates the main switch 317 to turn on the power of the imaging apparatus 1, it is determined whether the electronic viewfinder (live view mode) is selected based on the setting state of the changeover switch 85 (step ST1). If the electronic viewfinder is selected, the process proceeds to step ST2, and if the optical viewfinder 316 is selected instead of the electronic viewfinder, the process proceeds to step ST14.

ステップST2では、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動して、ミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をアップさせる(図4参照)。   In step ST2, the mirror drive control unit 72A drives the mirror drive actuator 72M to raise the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103 (see FIG. 4).

ステップST3では、シャッタ駆動制御部73Aによりシャッタ駆動アクチュエータ73Mを駆動して、シャッタユニット40の開動作を行う。   In step ST3, the shutter drive control unit 73A drives the shutter drive actuator 73M to open the shutter unit 40.

ステップST4では、撮像素子101をライブビューモードで起動する。すなわち、撮像素子101の読出し周期を例えば1/60秒に設定して起動する。これにより、LCD311でのライブビュー表示が開始される。   In step ST4, the image sensor 101 is activated in the live view mode. That is, the image pickup device 101 is activated by setting the read cycle of the image sensor 101 to 1/60 seconds, for example. Thereby, live view display on the LCD 311 is started.

ステップST5では、光学ファインダ316に切り替えられたかを判定する。具体的には、切替スイッチ85がユーザにより操作されて光学ファインダ316が選択されたか否かを判断する。ここで、光学ファインダ316に切り替えられた場合には、ステップST11に進み、切り替えられていない場合には、ステップST6に進む。   In step ST5, it is determined whether or not the optical viewfinder 316 has been switched. Specifically, it is determined whether or not the optical finder 316 has been selected by operating the changeover switch 85 by the user. If the optical finder 316 is switched, the process proceeds to step ST11. If the optical finder 316 is not switched, the process proceeds to step ST6.

ステップST6では、シャッターボタン307がユーザによって半押しされたかを判定する。ここで、半押しされた場合には、ステップST7に進み、半押しされていない場合には、ステップST5に戻る。   In step ST6, it is determined whether the shutter button 307 has been half-pressed by the user. Here, if half-pressed, the process proceeds to step ST7. If not half-pressed, the process returns to step ST5.

ステップST7では、撮像素子101による位相差AFを行う。具体的には、ライブビュー表示のために順次に露光される撮影素子101から出力されたAFラインLfの露光データに基づきデフォーカス量を算出し、このデフォーカス量に相当する駆動量をフォーカスレンズ211に与えて合焦位置に移動させる合焦制御が行われる。   In step ST7, phase difference AF by the image sensor 101 is performed. Specifically, the defocus amount is calculated based on the exposure data of the AF line Lf output from the imaging element 101 that is sequentially exposed for live view display, and the drive amount corresponding to the defocus amount is calculated as the focus lens. In-focus control is performed by giving to 211 and moving to the in-focus position.

ステップST8では、シャッターボタン307がユーザによって全押しされたかを判定する。ここで、全押しされた場合には、ステップST9に進み、全押しされていない場合には、ステップST5に戻る。   In step ST8, it is determined whether the shutter button 307 has been fully pressed by the user. Here, if it is fully pressed, the process proceeds to step ST9. If it is not fully pressed, the process returns to step ST5.

ステップST9では、本撮影を行う。すなわち、撮像素子101で記録用の撮影画像データを含む露光データを生成する撮影動作が行われる。   In step ST9, actual photographing is performed. That is, a photographing operation for generating exposure data including photographed image data for recording is performed by the image sensor 101.

ステップST10では、ステップST9の本撮影により撮像素子101で生成された露光データの読出しを行う。読み出された露光データに含まれる撮影画像データは、AFE5および画像処理部61での処理を経てメモリカード67に記録することが可能である。   In step ST10, the exposure data generated by the image sensor 101 by the main photographing in step ST9 is read. The captured image data included in the read exposure data can be recorded in the memory card 67 through the processing in the AFE 5 and the image processing unit 61.

ステップST11では、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動して、ミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をダウンさせる(図3参照)。   In step ST11, the mirror drive control unit 72A drives the mirror drive actuator 72M to lower the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103 (see FIG. 3).

ステップST12では、シャッタ駆動制御部73Aによりシャッタ駆動アクチュエータ73Mを駆動して、シャッタユニット40の閉動作を行う。   In step ST12, the shutter drive control unit 73A drives the shutter drive actuator 73M to perform the closing operation of the shutter unit 40.

ステップST13では、光学ファインダが選択されているため、電子ファインダに必要な撮像素子101およびLCD311をオフにする。   In step ST13, since the optical viewfinder is selected, the image sensor 101 and the LCD 311 necessary for the electronic viewfinder are turned off.

ステップST14では、電子ファインダに切り替えられたかを判定する。具体的には、切替スイッチ85がユーザにより操作されて電子ファインダが選択されたか否かを判断する。ここで、電子ファインダに切り替えられた場合には、ステップST2に戻り、切り替えられていない場合には、ステップST15に進む。   In step ST14, it is determined whether or not the electronic viewfinder has been switched. Specifically, it is determined whether or not the electronic viewfinder has been selected by operating the changeover switch 85 by the user. If the electronic viewfinder is switched, the process returns to step ST2, and if not switched, the process proceeds to step ST15.

ステップST15では、シャッターボタン307がユーザによって半押しされたかを判定する。ここで、半押しされた場合には、ステップST16に進み、半押しされていない場合には、ステップST14に戻る。   In step ST15, it is determined whether the shutter button 307 has been half-pressed by the user. Here, if half-pressed, the process proceeds to step ST16. If not half-pressed, the process returns to step ST14.

ステップST16では、位相差AFモジュール107による位相差AFを行う。   In step ST16, phase difference AF is performed by the phase difference AF module 107.

ステップST17では、シャッターボタン307がユーザによって全押しされたかを判定する。ここで、全押しされた場合には、ステップST18に進み、全押しされていない場合には、ステップST14に戻る。   In step ST17, it is determined whether the shutter button 307 has been fully pressed by the user. Here, if it is fully pressed, the process proceeds to step ST18. If it is not fully pressed, the process returns to step ST14.

ステップST18では、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動して、ミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をアップさせる(図4参照)。   In step ST18, the mirror drive control unit 72A drives the mirror drive actuator 72M to raise the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103 (see FIG. 4).

ステップST19では、本撮影を行う。すなわち、撮像素子101を露光して記録用の撮影画像データを含む露光データを生成する撮影動作が行われる。   In step ST19, actual photographing is performed. In other words, a photographing operation is performed in which the image sensor 101 is exposed to generate exposure data including photographed image data for recording.

ステップST20では、ステップST19の本撮影により撮像素子101で生成された露光データの読出しを行う。すなわち、露光された撮像素子101における通常画素110の画素配列から被写体画像に係る撮影画像データとしての露光データ(画像信号)を出力させるとともにAFライン(焦点検出画素列)Lfから焦点検出用の露光データ(画素列信号)を出力させる。   In step ST20, the exposure data generated by the image sensor 101 by the main photographing in step ST19 is read. That is, exposure data (image signal) as photographed image data relating to the subject image is output from the pixel array of the normal pixels 110 in the exposed image sensor 101, and exposure for focus detection is performed from the AF line (focus detection pixel array) Lf. Data (pixel column signal) is output.

また、ステップST20では、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動してミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をダウンさせる。   In step ST20, the mirror drive control unit 72A drives the mirror drive actuator 72M to lower the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103.

ステップST21では、ステップST20で読み出された露光データに基づき、撮影被写体に関する本撮影時のデフォーカス量を算出する。具体的には、本撮影時に撮像素子101で生成されたAFラインLfの露光データに基づき、上述の位相差AFを行ってデフォーカス量が求められる。   In step ST21, based on the exposure data read out in step ST20, a defocus amount at the time of actual photographing regarding the photographing subject is calculated. Specifically, the defocus amount is obtained by performing the above-described phase difference AF based on the exposure data of the AF line Lf generated by the image sensor 101 during the main photographing.

ステップST22では、ステップST21で算出されたデフォーカス量が、上述した閾値α以上であるかを判定する。すなわち、デフォーカス量が少なくピントのずれがない(または少ない)撮影画像に対してはピント復元処理を施す必要がないため、このようなケースに該当するか否かが判断される。ここで、デフォーカス量が閾値α以上の場合には、ステップST23に進み、閾値α未満の場合には、ステップST23のピント復元処理を禁止して本フローを終了する。   In step ST22, it is determined whether the defocus amount calculated in step ST21 is greater than or equal to the threshold value α described above. That is, since it is not necessary to perform a focus restoration process on a captured image with a small defocus amount and no (or small) out-of-focus, it is determined whether or not this is the case. If the defocus amount is greater than or equal to the threshold value α, the process proceeds to step ST23. If the defocus amount is less than the threshold value α, the focus restoration process in step ST23 is prohibited and this flow is terminated.

ステップST23では、ステップST20で読み出された露光データに含まれる撮影画像データに対して、ステップST21で算出されたデフォーカス量に基づくピント復元処理を行う。このようなピント復元処理、つまり本撮影によって得られた撮像画像データに係る被写体画像を合焦状態の画像(合焦画像)に復元する画像復元処理により、合焦画像を容易に取得できる。   In step ST23, focus restoration processing based on the defocus amount calculated in step ST21 is performed on the captured image data included in the exposure data read in step ST20. A focused image can be easily acquired by such a focus restoration process, that is, an image restoration process that restores a subject image related to captured image data obtained by actual photographing to an in-focus image (in-focus image).

以上の撮像装置1の動作により、本撮影時に撮像素子101で生成されたAF画素11fの露光データから算出されるデフォーカス量に基づき、撮影画像データのピント復元処理を行うため、画質が良好な合焦画像を簡易に取得できることとなる。   Due to the operation of the imaging device 1 described above, since the focus restoration processing of the captured image data is performed based on the defocus amount calculated from the exposure data of the AF pixel 11f generated by the imaging element 101 during the actual shooting, the image quality is good. A focused image can be easily acquired.

なお、撮像装置1の動作においては、上記ステップST10(図12)の後にステップST21〜ST23(図13)の動作を行うようにしても良い。これにより、ライブビューモード時(電子ファインダ使用時)に撮影された撮影画像データに対してもピント復元処理を施すことが可能となり、画質が良好な合焦画像を簡易に取得できる。   In the operation of the imaging apparatus 1, the operations of steps ST21 to ST23 (FIG. 13) may be performed after step ST10 (FIG. 12). Accordingly, it is possible to perform the focus restoration process on the captured image data captured in the live view mode (when using the electronic viewfinder), and it is possible to easily obtain a focused image with good image quality.

<変形例>
・上記の実施形態においては、撮影画像データに対してデフォーカス量に基づくピント復元処理を行うのは必須ではなく、デフォーカス量に基づくシャープネス処理などの他の画像処理を行っても良い。これによっても、画質が良好な被写体画像を取得できることとなる。
<Modification>
In the above embodiment, it is not essential to perform the focus restoration process based on the defocus amount on the captured image data, and other image processing such as a sharpness process based on the defocus amount may be performed. This also makes it possible to acquire a subject image with good image quality.

・上記の実施形態においては、本撮影時のデフォーカス量が閾値αより小さい場合に撮影画像データのピント復元処理を禁止するのは必須でなく、撮影画像データ(画像信号)に関する輝度が予め定められた輝度より低い低輝度時にピント復元処理を禁止するようにしても良い。すなわち、位相差AFモジュール107の画素は比較的大きく低輝度シーンでも焦点検出を良好に行えるが、撮像素子101のAF画素11fは小さく、さらに遮光板12a、12b(図8)によって受光量が低減(ほぼ半減)されるため低輝度シーンでの焦点検出精度が低下する。よって、低輝度シーンにおいてAF画素11fから得られた信頼性の低いデフォーカス量に基づいたピント復元処理を禁止するのが好ましい。これにより、不適切なピント復元処理を省略して撮影画像データに対する画像処理工程全体の迅速化が図れることとなる。   In the above embodiment, it is not essential to prohibit the focus restoration processing of the captured image data when the defocus amount at the time of actual shooting is smaller than the threshold value α, and the luminance related to the captured image data (image signal) is determined in advance. The focus restoration process may be prohibited when the luminance is lower than the luminance. That is, the pixels of the phase difference AF module 107 are relatively large and can perform focus detection well even in a low-luminance scene, but the AF pixel 11f of the image sensor 101 is small, and the amount of received light is reduced by the light shielding plates 12a and 12b (FIG. 8). Since it is (substantially halved), the focus detection accuracy in a low brightness scene is lowered. Therefore, it is preferable to prohibit the focus restoration process based on the unreliable defocus amount obtained from the AF pixel 11f in the low brightness scene. As a result, it is possible to speed up the entire image processing process for captured image data by omitting an inappropriate focus restoration process.

・上記の施形態におけるAF画素については、図7に示すように水平方向に沿って配列するのは必須ではなく、垂直方向に配列するようにしても良い。この場合には、AF画素で得られる一対の像列(a系列の像列およびb系列の像列)に関する垂直方向のシフト量によって位相差AFが行われることとなる。   The AF pixels in the above embodiment are not necessarily arranged along the horizontal direction as shown in FIG. 7, but may be arranged in the vertical direction. In this case, the phase difference AF is performed by the amount of shift in the vertical direction with respect to a pair of image sequences (a-sequence image sequence and b-sequence image sequence) obtained by the AF pixels.

・上記の実施形態においては、本撮影時に撮像素子101で取得する撮影画像に対してピント復元処理を行うのは必須でなく、ライブビューモード時に撮像素子101で順次に取得するライブビュー画像に対してピント復元処理を行うようにしても良い。この場合には、ピント状態の良い合焦画像、つまり画質が良好な被写体画像によるライブビュー表示が可能となる。   In the above embodiment, it is not essential to perform the focus restoration process on the captured image acquired by the image sensor 101 at the time of actual shooting, and for the live view image sequentially acquired by the image sensor 101 in the live view mode. The focus restoration process may be performed. In this case, it is possible to perform live view display using a focused image with good focus, that is, a subject image with good image quality.

本発明の実施形態に係る撮像装置1の外観構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an external configuration of an imaging apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 撮像装置1の外観構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an external configuration of an imaging apparatus 1. FIG. 撮像装置1の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an imaging apparatus 1. FIG. ミラー部103におけるミラーアップの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the mirror up in the mirror part. 撮像装置1の電気的な構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the imaging apparatus 1. FIG. 撮像素子101の構成を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for describing a configuration of an image sensor 101. 撮像素子101の構成を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for describing a configuration of an image sensor 101. AFラインLfを利用した位相差AFの原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of phase difference AF using AF line Lf. a系列の画素出力とb系列の画素出力との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the pixel output of a series, and the pixel output of b series. a系列の画素出力とb系列の画素出力との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the pixel output of a series, and the pixel output of b series. シフト量Sfとデフォーカス量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between shift amount Sf and defocus amount. 撮像装置1の基本的な動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a basic operation of the imaging apparatus 1. 撮像装置1の基本的な動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a basic operation of the imaging apparatus 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
2 交換レンズ
10 カメラボディ
11a 第1AF画素
11b 第2AF画素
11f AF画素
12a、12b 遮光板
62 メイン制御部
77 位相差AF演算回路
85 切替スイッチ
101 撮像素子
101f 撮像面
103 ミラー部
107 位相差AFモジュール
110 通常画素
211 フォーカスレンズ
307 シャッターボタン
311 LCD
316 光学ファインダ
Ef AFエリア
L1 Grライン
L2 Gbライン
Lf AFライン
OP 遮光板の開口部
Qa 射出瞳の右側部分
Qb 射出瞳の左側部分
Sf シフト量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up device 2 Interchangeable lens 10 Camera body 11a 1st AF pixel 11b 2nd AF pixel 11f AF pixel 12a, 12b Light-shielding plate 62 Main control part 77 Phase difference AF arithmetic circuit 85 Changeover switch 101 Imaging element 101f Imaging surface 103 Mirror part 107 Phase difference AF module 110 Normal pixel 211 Focus lens 307 Shutter button 311 LCD
316 Optical viewfinder Ef AF area L1 Gr line L2 Gb line Lf AF line OP Shading plate opening Qa Exit pupil right side Qb Exit pupil left side Sf Shift amount

Claims (4)

撮影光学系を有する撮像装置であって、
(a)前記撮影光学系を通った被写体光像に係る画像信号を出力可能な画素配列と、前記撮影光学系の射出瞳における一対の部分領域を通過した被写体光束それぞれを受光する一対の画素が所定の方向に沿って2以上配列された焦点検出画素列とを有する撮像素子と、
(b)前記撮像素子を露光し、前記画素配列から前記画像信号を出力させるとともに前記焦点検出画素列から画素列信号を出力させる出力制御手段と、
(c)前記出力制御手段によって出力された画素列信号に基づき、位相差検出方式の焦点検出を行ってデフォーカス量を求める焦点検出手段と、
(d)前記出力制御手段によって出力された画像信号に対して、前記焦点検出手段で求められたデフォーカス量に基づく所定の画像処理を実行する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus having an imaging optical system,
(a) a pixel array capable of outputting an image signal related to a subject light image that has passed through the photographing optical system, and a pair of pixels that respectively receive a subject light flux that has passed through a pair of partial areas in an exit pupil of the photographing optical system. An imaging device having two or more focus detection pixel arrays arranged along a predetermined direction;
(b) output control means for exposing the image sensor and outputting the image signal from the pixel array and outputting a pixel column signal from the focus detection pixel column;
(c) based on the pixel column signal output by the output control means, focus detection means for performing a phase difference detection type focus detection to obtain a defocus amount;
(d) image processing means for executing predetermined image processing based on the defocus amount obtained by the focus detection means on the image signal output by the output control means;
An imaging apparatus comprising:
請求項1に記載の撮像装置において、
前記所定の画像処理は、前記出力制御手段によって出力された画像信号に係る被写体画像を合焦状態の画像に復元する画像復元処理であることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined image processing is image restoration processing for restoring a subject image related to an image signal output by the output control unit to an in-focus image.
請求項1に記載の撮像装置において、
(e)前記デフォーカス量が所定の閾値より小さい場合には、前記画像処理手段による前記所定の画像処理を禁止する手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
(e) means for prohibiting the predetermined image processing by the image processing means when the defocus amount is smaller than a predetermined threshold;
An image pickup apparatus further comprising:
請求項1に記載の撮像装置において、
(f)前記出力制御手段によって出力された画像信号に関する輝度が所定の輝度より低い低輝度時には、前記画像処理手段による前記所定の画像処理を禁止する手段、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
(f) means for prohibiting the predetermined image processing by the image processing means when the luminance related to the image signal output by the output control means is lower than the predetermined luminance;
An image pickup apparatus further comprising:
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