JP2015175905A - Image processor, image processing method, program, and imaging device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device capable of performing display with less load due to a change in a focal position for a photographer in the case of photographing a moving image.SOLUTION: An image processor for processing refocus processing-enabling imaged data obtained by imaging the optical image of a subject formed by a photographic optical system including a focus lens by imaging means includes: imaged data acquisition means for acquiring refocus processing-enabling imaged data; lens information acquisition means for acquiring the information of the position of a focus lens; focal surface determination means for determining the position of the focal surface of the display image of the acquired imaged data on the basis of the acquired information of the position of the focus lens; refocus processing means for generating the image data of a refocus image on the focal surface at the determined position from the imaged data; and display data generation means for generating the display data of the acquired imaged data on the basis of the generated image data of the refocus image.

Description

本発明は、画像処理装置に関し、特に、画像データの再合成を利用して当該画像データの表示データを生成する画像処理装置、画像処理方法およびプログラム、および当該画像処理装置を適用した撮像装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly, to an image processing apparatus, an image processing method and a program for generating display data of the image data using recombination of image data, and an imaging apparatus to which the image processing apparatus is applied. .

近年のデジタル一眼レフカメラには静止画の撮影機能に加え、動画像の撮影機能を有する撮像装置が登場している。これらのデジタル一眼レフカメラには、動画中に静止画撮影を可能にする機能を有する製品がある。また、動画撮影可能なデジタルカメラには背面に液晶ディスプレイが備えられているものが一般的であり、撮影者は背面の液晶ディスプレイを介して撮影対象となる被写体を観察しながら撮影を行うことができる。   In recent digital single-lens reflex cameras, an imaging apparatus having a moving image shooting function in addition to a still image shooting function has appeared. These digital single-lens reflex cameras include a product having a function that enables still image shooting during moving images. Also, digital cameras that can shoot movies generally have a liquid crystal display on the back, and the photographer can shoot while observing the subject to be photographed via the liquid crystal display on the back. it can.

また、動画および静止画の撮影を行う際に、所定の領域にピントを合わせる為の焦点調節動作を自動で行うオートフォーカス(以下AF)技術が知られている。オートフォーカス技術は大別すると位相差方式とコントラスト方式とに分類される。   In addition, an autofocus (hereinafter referred to as AF) technique is known that automatically performs a focus adjustment operation for focusing on a predetermined area when shooting moving images and still images. The autofocus technology is roughly classified into a phase difference method and a contrast method.

位相差方式のAFは、レンズから入射した光束を分割し、それぞれの光束によって生成される像の間の位相のずれを検出し、検出された位相のずれに応じたピント調節を行う方式である。特許文献1では、一つの画素につき複数の光電変換部を構成することによって撮像面で瞳分割を行い、位相差方式のAFを実現する技術が開示されている。   The phase difference AF is a method in which a light beam incident from a lens is divided, a phase shift between images generated by the respective light beams is detected, and focus adjustment is performed according to the detected phase shift. . Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique for realizing phase difference AF by performing pupil division on an imaging surface by configuring a plurality of photoelectric conversion units per pixel.

コントラスト方式はレンズを動かしながら像を取得し、像のコントラストの振幅がピークを持つレンズ位置をピント位置としてレンズを駆動させる方式である。   The contrast method is a method in which an image is acquired while moving the lens, and the lens is driven with a lens position having a peak contrast amplitude of the image as a focus position.

ところで、一回の撮影で得られた画像データから、被写界の異なる距離にピントの合った画像を得る(再構成する)ことのできる技術が知られている。特許文献2では、結像光学系の射出瞳の異なる領域を通過した光束を撮像素子によって撮像し、前記異なる領域を通過した光束から得られる画像データを合成することによって、1回の撮影で任意の像面における像の画像データを生成する技術が開示されている。   By the way, a technique capable of obtaining (reconstructing) an image in focus at different distances of the object scene from image data obtained by one shooting is known. In Patent Document 2, a light beam that has passed through different areas of the exit pupil of the imaging optical system is picked up by an image sensor, and image data obtained from the light beams that have passed through the different areas are combined, so that an arbitrary one-time shooting is possible. A technique for generating image data of an image on the image plane is disclosed.

特許第4027113号公報Japanese Patent No. 4027113 特開2007−4471号公報JP 2007-4471 A

しかしながら、動画撮影可能な撮像装置においてAFを行う場合には以下のような課題がある。   However, when AF is performed in an imaging apparatus capable of shooting a moving image, there are the following problems.

位相差方式のAFを動画撮影に適用した場合、レンズの高速な駆動と停止の動作が連続して行われることで、動画の品位が低下するという課題がある。   When the phase difference AF is applied to moving image shooting, there is a problem that the quality of the moving image is deteriorated by continuously performing high-speed lens driving and stopping operations.

一方、コントラスト方式を動画撮影に適用した場合では、コントラストのピークを判定するために一度被写体のピント位置を通りすぎるように動作するため、表示している動画の品位が低下するという課題がある。   On the other hand, when the contrast method is applied to moving image shooting, there is a problem that the quality of the displayed moving image is deteriorated because the operation is performed once past the focus position of the subject in order to determine the contrast peak.

また、従来の一眼レフカメラ等のレンズ交換式カメラにおいては、静止画撮影を主用途として設計されたレンズを装着することも可能であり、このような静止画を主用途として設計されたレンズの駆動速度および駆動間隔は動画にとって必ずしも適したものではない。   In addition, in a conventional interchangeable lens camera such as a single-lens reflex camera, it is possible to attach a lens designed mainly for still image shooting, and a lens designed for such a still image is mainly used. The driving speed and driving interval are not necessarily suitable for moving images.

そこで、本発明の目的は、動画の品位を保った表示や記録と自動焦点調節に適したレンズ制御とを同時に実現することを可能とした画像処理装置、画像処理方法およびプログラム、撮像装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image processing method, a program, and an imaging apparatus capable of simultaneously realizing display and recording with moving image quality and lens control suitable for automatic focus adjustment. It is to be.

本発明によれば、フォーカスレンズを含む撮影光学系で形成された被写体の光学像を撮像手段で撮像して得られた、リフォーカス処理が可能な撮像データを処理する画像処理装置は、リフォーカス処理が可能な撮像データを取得する撮像データ取得手段と、フォーカスレンズの位置の情報を取得するレンズ情報取得手段と、取得したフォーカスレンズの位置の情報に基づいて、取得した撮像データの表示画像の焦点面の位置を決定する焦点面決定手段と、決定された位置の焦点面におけるリフォーカス画像の画像データを、撮像データから生成するリフォーカス処理手段と、生成されたリフォーカス画像の画像データに基づいて、取得した撮像データの表示データを生成する表示データ生成手段とを備える。   According to the present invention, an image processing apparatus for processing imaging data that can be refocused and obtained by imaging an optical image of a subject formed by an imaging optical system including a focus lens by an imaging unit is provided. Based on the acquired information on the position of the focus lens, on the basis of the acquired information on the position of the focus lens, on the basis of the acquired information on the position of the focus lens, the imaging data acquisition means that acquires the imaging data that can be processed A focal plane determination unit that determines a position of the focal plane, a refocus processing unit that generates image data of the refocus image on the focal plane at the determined position from the imaging data, and image data of the generated refocus image And display data generation means for generating display data of the acquired imaging data.

本発明によれば、フォーカスレンズ位置に関連する焦点面に対して表示、記録に用いる焦点面を別個に設定することで、品位の良い動画の表示、および再生を可能とする。   According to the present invention, it is possible to display and reproduce high-quality moving images by separately setting the focal plane used for display and recording with respect to the focal plane related to the focus lens position.

本発明の実施の形態に係る画像処理装置を適用した撮像装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus to which an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 図1の撮像装置で用いる撮像素子の構成を説明するための図The figure for demonstrating the structure of the image pick-up element used with the imaging device of FIG. 図2の撮像素子における分割画素と入射光との関係を説明するための図The figure for demonstrating the relationship between the division pixel and incident light in the image sensor of FIG. 図1の撮像装置に本発明の第1の実施例に係る画像処理装置を適用した場合の動画撮影動作のフローチャートを示す図The figure which shows the flowchart of the video recording operation | movement at the time of applying the image processing apparatus which concerns on the 1st Example of this invention to the imaging device of FIG. 図4の動画撮影動作の詳細なフローチャートを示す図The figure which shows the detailed flowchart of the video recording operation | movement of FIG. 本発明の第1の実施例に係る仮想焦点面決定動作のフローチャートを示す図The figure which shows the flowchart of the virtual focal plane determination operation | movement which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係る表示用仮想焦点面の決定構成を説明するための図The figure for demonstrating the determination structure of the virtual focal plane for a display which concerns on 1st Example of this invention. リフォーカス処理を説明するための図Diagram for explaining refocus processing 本発明の第2の実施例に係わる仮想焦点面決定動作のフローチャートを示す図The figure which shows the flowchart of the virtual focal plane determination operation | movement concerning 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係る仮想焦点面決定動作の決定を説明するための図The figure for demonstrating determination of the virtual focal plane determination operation | movement which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例の変形例に係わる仮想焦点面決定動作のフローチャートを示す図The figure which shows the flowchart of the virtual focal plane determination operation | movement concerning the modification of the 2nd Example of this invention.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[実施例1]
以下、図1から図8を参照して、本発明の第1の実施例に係る画像処理装置を適用した撮像装置を説明する。本撮像装置としては、デジタルカメラやビデオカメラなどがあるが、本実施例の画像処理装置は、多眼カメラ、ライトフィールドデータを取得可能なカメラの出力を処理するPC等の情報処理装置にも適用可能であることは言うまでもない。
[Example 1]
Hereinafter, an imaging apparatus to which the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. Examples of the imaging apparatus include a digital camera and a video camera. The image processing apparatus according to the present embodiment is also an information processing apparatus such as a multi-lens camera or a PC that processes output of a camera capable of acquiring light field data. Needless to say, it is applicable.

図1は、本実施例に係る画像処理装置を適用した撮像装置100の構成を示すブロック図である。
図において、101はフォーカスレンズを含んで構成される撮影光学系であり、被写体からの光を複数のレンズ群および絞りを介して撮像素子102に導き、撮像素子102上に光学像を形成する。撮影光学系101に含まれるフォーカスレンズは、不図示のレンズ駆動制御部からの駆動命令またはピントリングの回転動作に基づいて駆動され、これによりピントの位置を調節することが可能である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus 100 to which the image processing apparatus according to the present embodiment is applied.
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a photographing optical system including a focus lens, which guides light from a subject to an image sensor 102 through a plurality of lens groups and a diaphragm, and forms an optical image on the image sensor 102. The focus lens included in the photographic optical system 101 is driven based on a drive command from a lens drive control unit (not shown) or a rotation operation of the focus ring, and thereby the focus position can be adjusted.

撮像素子102には複数のマイクロレンズが格子状に並べられており、各マイクロレンズ下には複数の光電変換部が備えられている。各マイクロレンズは撮影光学系101の射出瞳上を通る光束を瞳分割し、複数の光電変換部は前記マイクロレンズによって瞳分割された光束をそれぞれ受光するように設計されている。撮像素子102の詳細な構成については後述する。   A plurality of microlenses are arranged in a grid pattern on the image sensor 102, and a plurality of photoelectric conversion units are provided below each microlens. Each microlens divides the light beam passing through the exit pupil of the photographing optical system 101 into pupils, and the plurality of photoelectric conversion units are designed to receive the light beams divided by the microlens. The detailed configuration of the image sensor 102 will be described later.

103はA/D変換部であり、撮像素子から出力されたアナログ信号をデジタル信号へと変換する。   Reference numeral 103 denotes an A / D converter that converts an analog signal output from the image sensor into a digital signal.

画像処理部104は、内部に後述する焦点検出部105、表示用仮想焦点面決定部106、リフォーカス画像生成部107を含む画像処理機能を有する回路及びプログラム群で構成される。画像処理部104は、カメラシステム制御部108からの制御命令に基づいて、A/D変換部103から出力される撮像データに所定の画像処理を行い、記録用および表示用の画像データを生成する。   The image processing unit 104 includes a circuit and a program group having an image processing function including a focus detection unit 105, a display virtual focal plane determination unit 106, and a refocus image generation unit 107, which will be described later. The image processing unit 104 performs predetermined image processing on the imaging data output from the A / D conversion unit 103 based on a control command from the camera system control unit 108, and generates image data for recording and display. .

焦点検出部105は、A/D変換部103を介して得られた撮像データに基づいて相関演算を行い、レンズ位置調節に用いる評価値を算出する。焦点検出部105により算出された評価値はカメラシステム制御部108を介してレンズ駆動命令へと変換され、撮影光学系101の駆動に用いられる。焦点検出部105の詳細な動作については後述する。   The focus detection unit 105 performs a correlation calculation based on the imaging data obtained via the A / D conversion unit 103, and calculates an evaluation value used for lens position adjustment. The evaluation value calculated by the focus detection unit 105 is converted into a lens driving command via the camera system control unit 108 and used for driving the photographing optical system 101. Detailed operation of the focus detection unit 105 will be described later.

表示用仮想焦点面決定部106は、表示用の画像データを形成するときの焦点面の位置を決定する。表示用仮想焦点面決定部106の詳細な説明は後述するものとする。   The display virtual focal plane determining unit 106 determines the position of the focal plane when forming display image data. A detailed description of the display virtual focal plane determination unit 106 will be described later.

リフォーカス画像生成部107は、A/D変換部103から出力された撮像データの合成処理によって、実際の焦点面とは異なる焦点面(仮想焦点面)における画像(以降、リフォーカス画像と称する)を生成する回路である。リフォーカス画像生成部107の詳細な動作については後述する。   The refocus image generation unit 107 performs an image on a focal plane (virtual focal plane) different from the actual focal plane (hereinafter, referred to as a refocused image) by combining image data output from the A / D conversion unit 103. Is a circuit that generates Detailed operation of the refocus image generation unit 107 will be described later.

カメラシステム制御部108はカメラ全体の動作制御を行うほか、画像処理によって得られたデータや、撮影光学系101のレンズ位置情報の取得等を行い、各ブロック間のデータ仲介役としても機能する。なお、カメラシステム制御部の制御プログラムおよび必要なデータは予め不図示のメモリに格納されている。   In addition to controlling the operation of the entire camera, the camera system control unit 108 acquires data obtained by image processing, lens position information of the photographing optical system 101, and the like, and also functions as a data intermediary between the blocks. The control program of the camera system control unit and necessary data are stored in advance in a memory (not shown).

操作手段109は撮像装置100に備えられた各種スイッチやダイヤルなどの操作部材であり、撮影者は操作手段を用いて撮影パラメータの設定や撮影動作などを制御することが可能である。   The operation unit 109 is an operation member such as various switches and dials provided in the imaging apparatus 100, and the photographer can control setting of shooting parameters, shooting operation, and the like using the operation unit.

表示手段110はLCD等の液晶ディスプレイであり、撮影時の画像や記憶手段111に記憶された画像データおよび各種設定画面などを表示する。   The display unit 110 is a liquid crystal display such as an LCD, and displays an image at the time of shooting, image data stored in the storage unit 111, various setting screens, and the like.

記憶手段111はSDカードやCompactFlashなどの記録媒体であり、画像処理部104によって生成される画像データを記録する。   The storage unit 111 is a recording medium such as an SD card or CompactFlash, and records image data generated by the image processing unit 104.

次に、図2および図3を用いて撮像装置100に構成される撮像素子102の構成を説明する。   Next, the configuration of the image sensor 102 included in the imaging apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

図2(a)は撮像素子102の一部の領域を拡大した図であり、マイクロレンズアレイと画素の対応関係を示す図である。図中の円はマイクロレンズ201を示している。前記マイクロレンズ201に対応する矩形領域は画素である。撮像素子102にはマイクロレンズ201と画素とが2次元に配置されている。   FIG. 2A is an enlarged view of a part of the image sensor 102, and shows a correspondence relationship between the microlens array and the pixels. A circle in the figure indicates the microlens 201. A rectangular area corresponding to the microlens 201 is a pixel. A microlens 201 and pixels are two-dimensionally arranged on the image sensor 102.

次に、画素の構成について説明する。
図2(b)は撮像素子102上の1画素を上面から観察した図である。図2(c)は図2(b)に示す線分P−P´における画素の断面図である。なお図2中で同一の部品には同一の番号を付している。
図2において、マイクロレンズ201は撮影光学系101の結像面近傍に配置され、撮影光学系から出力された光束を集光する。202および203は、光電変換部である。以降、202および203に示すような光電変換部を分割画素と呼称する。
Next, the configuration of the pixel will be described.
FIG. 2B is a diagram in which one pixel on the image sensor 102 is observed from above. FIG. 2C is a cross-sectional view of the pixel along the line P-P ′ shown in FIG. In FIG. 2, the same parts are denoted by the same reference numerals.
In FIG. 2, the micro lens 201 is disposed in the vicinity of the imaging plane of the photographing optical system 101 and condenses the light beam output from the photographing optical system. Reference numerals 202 and 203 denote photoelectric conversion units. Hereinafter, the photoelectric conversion units as shown in 202 and 203 are referred to as divided pixels.

図3に示すように、分割画素202および分割画素203は撮影光学系101の射出瞳301上の異なる領域302および303を通過した光束をそれぞれ受光する。なお、本実施例では光電変換部を2分割して分割画素を構成しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、射出瞳上の異なる領域を通過した光束をそれぞれ独立して受光可能な構成であればよい。   As shown in FIG. 3, the divided pixel 202 and the divided pixel 203 respectively receive light beams that have passed through different regions 302 and 303 on the exit pupil 301 of the photographing optical system 101. In this embodiment, the photoelectric conversion unit is divided into two to form divided pixels. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, and the light beams that have passed through different regions on the exit pupil are respectively shown. Any structure that can receive light independently is acceptable.

次に、図4から図8を参照し、動画撮影時のカメラシステム制御部108の動作について説明する。   Next, the operation of the camera system control unit 108 during moving image shooting will be described with reference to FIGS.

図4は、撮像装置100における動画撮影の制御動作のフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart of the moving image shooting control operation in the imaging apparatus 100.

撮像装置100は操作手段109により動画撮影開始操作が実行されると以下の動画記録フローチャートを実行する。なお、本動作は、カメラシステム制御部108が、予め不図示のメモリに格納されている制御プログラムを実行することで行われる。   When the moving image shooting start operation is executed by the operation unit 109, the imaging apparatus 100 executes the following moving image recording flowchart. This operation is performed by the camera system control unit 108 executing a control program stored in advance in a memory (not shown).

同図において、ステップS401では、カメラシステム制御部108が、操作手段109によって動画撮影の停止操作が行われたか否かを判定する。ステップS401で動画撮影の停止操作が行われていると判定した場合は、カメラシステム制御部108は、動画撮影動作を終了する。一方、ステップS401で停止操作が行われていなかった場合には、ステップS402に進む。   In step S <b> 401, the camera system control unit 108 determines whether the operation unit 109 has stopped moving image shooting. If it is determined in step S401 that the moving image shooting stop operation has been performed, the camera system control unit 108 ends the moving image shooting operation. On the other hand, if the stop operation has not been performed in step S401, the process proceeds to step S402.

ステップS402の撮像データ取得では、カメラシステム制御部108が、撮像素子102およびA/D変換部103の駆動を制御して撮影対象領域の撮像データを取得する。   In acquisition of imaging data in step S <b> 402, the camera system control unit 108 controls driving of the imaging element 102 and the A / D conversion unit 103 to acquire imaging data of the imaging target region.

次にステップS403〜ステップS405で、カメラシステム制御部108は画像処理部104を制御して各ステップの処理を並列動作により実行する。   Next, in steps S403 to S405, the camera system control unit 108 controls the image processing unit 104 to execute the processing of each step by parallel operation.

ステップS403の記録処理、ステップS404の表示処理、ステップS405の焦点調節処理に関しての詳細は後述する。なお、ステップS403〜ステップS405のそれぞれの処理は動画撮影停止操作が行われるまで繰り返される。   Details of the recording process in step S403, the display process in step S404, and the focus adjustment process in step S405 will be described later. Note that the processes in steps S403 to S405 are repeated until a moving image shooting stop operation is performed.

次にステップS403〜ステップS405それぞれの詳細な処理内容について説明する。   Next, detailed processing contents of steps S403 to S405 will be described.

図5(a)、(b)、(c)は、それぞれ図4のS403〜ステップS405の処理のフローチャートである。   FIGS. 5A, 5B, and 5C are flowcharts of the processes from S403 to S405 in FIG. 4, respectively.

まず、図5(a)を参照してステップS403における記録処理について説明する。
記録処理が始まると、カメラシステム制御部108は画像処理部を制御して、ステップS402で取得した撮像データを所定の形式のデータに変換して圧縮し、記録用データを生成する。
First, the recording process in step S403 will be described with reference to FIG.
When the recording process starts, the camera system control unit 108 controls the image processing unit, converts the captured data acquired in step S402 into data of a predetermined format, compresses the data, and generates recording data.

次にステップS502では、カメラシステム制御部108は、ステップS501で生成された記録用データを撮像装置100の不図示の記憶媒体スロットに挿入されている記憶手段111に記録し、記録処理を終了する。   In step S502, the camera system control unit 108 records the recording data generated in step S501 in the storage unit 111 inserted in a storage medium slot (not shown) of the imaging apparatus 100, and ends the recording process. .

次に、図5(b)、図6、図7を用いてステップS404の表示データ生成の動作について説明する。   Next, the display data generation operation in step S404 will be described with reference to FIG. 5B, FIG. 6, and FIG.

表示処理が始まると、最初に、ステップS511において表示用仮想焦点面決定部106による表示用仮想焦点面決定の処理を行う。   When the display process starts, first, a display virtual focal plane determination process by the display virtual focal plane determination unit 106 is performed in step S511.

図6は、表示用仮想焦点面決定処理の詳細な動作のフローチャートを示す。本動作は、カメラシステム制御部108の制御の下で、表示用仮想焦点面決定部106で行われる。   FIG. 6 shows a flowchart of the detailed operation of the display virtual focal plane determination process. This operation is performed by the display virtual focal plane determination unit 106 under the control of the camera system control unit 108.

表示用仮想焦点面決定処理が開始すると、ステップS601のレンズ情報取得で、カメラシステム制御部は、表示タイミングと同期して撮影光学系101の現在のレンズ位置情報を取得する。取得されたフォーカスレンズ位置は、撮像装置100内の不図示のメモリに予め登録しておいた対応テーブルに基づいて焦点面の位置fp(以下、単に焦点面fpと記す)と対応づけられる。   When the display virtual focal plane determination process is started, the camera system control unit acquires the current lens position information of the photographing optical system 101 in synchronization with the display timing by acquiring lens information in step S601. The acquired focus lens position is associated with a focal plane position fp (hereinafter simply referred to as a focal plane fp) based on a correspondence table registered in advance in a memory (not shown) in the imaging apparatus 100.

図7(a)は、動画撮影時のある時間における焦点面fpの変位の例を示す図である。縦軸は焦点面の位置を、横軸は時間を表している。グラフ上の点線は表示フレームレートに応じて一意に決定される表示タイミングである。図ではフレームFr(x)とフレームFr(x+1)の間にシーンの変化が発生し、フォーカスレンズが急峻な動作を起こし、焦点面が急峻に変化している。   FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the displacement of the focal plane fp at a certain time during moving image shooting. The vertical axis represents the position of the focal plane, and the horizontal axis represents time. The dotted line on the graph is the display timing uniquely determined according to the display frame rate. In the figure, a scene change occurs between the frame Fr (x) and the frame Fr (x + 1), the focus lens causes a steep operation, and the focal plane changes steeply.

次にステップS602で焦点面fpの位置に基づいて、表示に最も適切な焦点面(理想焦点面と呼ぶ)の位置を、焦点面fpに対して可変に決定する。理想焦点面の位置ipは(以下、単に理想焦点面ipと記す)、以下の式1によって決定する。
ip(x) = (fp(x−1)+fp(x) )÷2 ・・・式1
In step S602, based on the position of the focal plane fp, the position of the focal plane most suitable for display (referred to as an ideal focal plane) is variably determined with respect to the focal plane fp. The position ip of the ideal focal plane (hereinafter simply referred to as the ideal focal plane ip) is determined by the following Equation 1.
ip (x) = (fp (x−1) + fp (x)) ÷ 2 Equation 1

上記の式において、xは表示タイミング(フレーム)を示す。即ち、現在の表示タイミングにおける焦点面fp(x)と1つ前の表示タイミングにおける焦点面fp(x−1)の加算平均により求められる値を(焦点面の変化量の平均値)理想焦点面ip(x)として算出している。   In the above formula, x represents display timing (frame). That is, the value obtained by the addition average of the focal plane fp (x) at the current display timing and the focal plane fp (x-1) at the previous display timing (the average value of the focal plane variation) is the ideal focal plane. It is calculated as ip (x).

図7(b)は、図7(a)の各表示タイミングにおいて式1を適用して得られた理想焦点面ipの変化を示す図である。式1を適用して得られる理想焦点面ipの変化は、実際の焦点面の位置の変化率(図の直線の勾配)に比べて変化率が低くなっていることがわかる。なお、ここでは、説明の為に実際の焦点面fpと1フレーム前のfpとの加算平均によって理想焦点面を求める例を示したが、理想焦点面の算出方法はこれに限定されるものではない。例えば、以下の式2に示すようにタップ数や係数を変更した移動平均処理を用いて理想焦点面を決定してもよい。
ip(x) = (fp(x−2)+(fp(x−1)×2)+fp(x) )÷4 ・・・式2
また、以下の式3に示すように異なる複数のフレームにおける焦点面位置の二乗平均平方根を求めて理想焦点面を決定してもよい。
ip(x) =√ ((fp(x−1)^2+fp(x)^2)÷2) ・・・式3
FIG. 7B is a diagram illustrating a change in the ideal focal plane ip obtained by applying Expression 1 at each display timing in FIG. It can be seen that the change rate of the ideal focal plane ip obtained by applying Equation 1 is lower than the actual change rate of the focal plane position (the gradient of the straight line in the figure). Here, for the sake of explanation, an example has been shown in which the ideal focal plane is obtained by the addition average of the actual focal plane fp and fp one frame before, but the calculation method of the ideal focal plane is not limited to this. Absent. For example, the ideal focal plane may be determined by using a moving average process in which the number of taps and the coefficient are changed as shown in Equation 2 below.
ip (x) = (fp (x−2) + (fp (x−1) × 2) + fp (x)) ÷ 4 Equation 2
Further, as shown in the following Expression 3, the ideal focal plane may be determined by obtaining the root mean square of focal plane positions in a plurality of different frames.
ip (x) = √ ((fp (x−1) ^ 2 + fp (x) ^ 2) ÷ 2) Equation 3

また、表示に許容できる焦点面の変化量Lを予め定義しておき、現在の焦点面fpの変化量に対して変化量Lの範囲内に制限するように理想焦点面を決定しても良い。また、本実施例において、焦点面の位置を求める為の手段としてレンズ位置情報を用いる例を説明した。しかし、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、他の光学情報を用いても良い。   Further, the focal plane change amount L allowable for display may be defined in advance, and the ideal focal plane may be determined so as to limit the current focal plane fp change amount within the range of the change amount L. . Further, in this embodiment, the example in which the lens position information is used as a means for obtaining the position of the focal plane has been described. However, the scope of the present invention is not limited to this, and other optical information may be used.

次に、ステップS603においてリフォーカス可能な範囲を算出する。   In step S603, a refocusable range is calculated.

リフォーカスの原理については後に詳細を述べるが、リフォーカス処理は分割画素群によって得られる撮像データを合成することによって実現する。従って、リフォーカス処理によってピントの合った像の撮像データを得られる領域は、分割画素によってピントが合っている像が得られる範囲であると言える。分割画素によってピントがあったように見える範囲とは、即ち被写界深度内に収まっている範囲である。本実施例における撮像素子102上の分割画素は、撮影光学系101の射出瞳を2分割するように設計されている。従って、分割画素によって取得できる被写界深度は撮影光学系101のF値よりも1段絞った状態での被写界深度となる。本実施例では、フォーカスレンズ位置とF値、焦点距離、被写界深度および焦点深度の関係を撮像装置100内の不図示のメモリに予めテーブルとして保持しておき、フォーカスレンズ位置、F値、焦点距離から一意に被写界深度と焦点深度を決定可能とする。   Although the details of the principle of refocus will be described later, the refocus processing is realized by synthesizing image data obtained by the divided pixel groups. Therefore, it can be said that the area where the imaging data of the focused image can be obtained by the refocus processing is the range where the focused image can be obtained by the divided pixels. The range that appears to be in focus by the divided pixels is a range that is within the depth of field. The divided pixels on the image sensor 102 in this embodiment are designed to divide the exit pupil of the photographing optical system 101 into two. Accordingly, the depth of field that can be acquired by the divided pixels is the depth of field in a state in which the depth is reduced by one step from the F value of the photographing optical system 101. In this embodiment, the relationship between the focus lens position and the F value, the focal length, the depth of field, and the focal depth is previously stored as a table in a memory (not shown) in the imaging apparatus 100, and the focus lens position, the F value, The depth of field and the depth of focus can be determined uniquely from the focal length.

図7(c)は、図7(a)に対応するリフォーカス範囲を概念的に示す図である。
リフォーカス範囲Rf_Rangeは、実際の焦点面に対して像面から被写体側への深度Rf_farと、像面から更に後方への深度Rf_nearとを合わせた範囲を持つ。
FIG. 7C is a diagram conceptually showing the refocus range corresponding to FIG.
The refocus range Rf_Range has a range obtained by combining a depth Rf_far from the image plane to the subject side and a depth Rf_near further rearward from the image plane with respect to the actual focal plane.

次にステップS604〜ステップS605で、算出された理想焦点面ipがリフォーカス可能範囲Rf_Rangeに収まっているかどうかの比較判定を行い、その結果に従って表示用仮想焦点面fp_outを次のように決定する。
ip≧Rf_farの時
fp_out= Rf_far
ip≦Rf_nearの時
fp_out= Rf_near
Rf_near<ip<Rf_farの時
fp_out= ip
Next, in steps S604 to S605, a comparison is made to determine whether or not the calculated ideal focal plane ip is within the refocusable range Rf_Range, and the display virtual focal plane fp_out is determined as follows according to the result.
When ip ≧ Rf_far fp_out = Rf_far
When ip ≦ Rf_near fp_out = Rf_near
When Rf_near <ip <Rf_far fp_out = ip

この決定規則は、理想焦点面がリフォーカス範囲内に収まっている場合には理想焦点面を表示用仮想焦点面として決定し、収まっていない場合にはリフォーカス可能な範囲の限界を表示用仮想焦点面として決定する規則である。   This decision rule determines the ideal focal plane as the display virtual focal plane when the ideal focal plane is within the refocus range, and if not, the limit of the refocusable range is determined as the display virtual This rule is determined as the focal plane.

図7(d)は、図7(a)に示す複数のフレームにおけるリフォーカス可能範囲Rf_Rangeと理想焦点面ipとの関係を示す図である。図中ではフレームFr(x+1)において理想焦点面は、Rf_nearより小さい値を取り、リフォーカス範囲外となっている。   FIG. 7D is a diagram showing the relationship between the refocusable range Rf_Range and the ideal focal plane ip in a plurality of frames shown in FIG. In the drawing, the ideal focal plane takes a value smaller than Rf_near in the frame Fr (x + 1) and is out of the refocus range.

図7(e)はステップS604およびステップS605の比較判定結果に従って決定された表示用仮想焦点面fp_outを示す図である。フレームFr(x+1)の表示用仮想焦点面は、Rf_near(x+1)の位置になっている。このようにステップS601〜ステップS605によって表示用仮想焦点面fp_outが決定される。   FIG. 7E is a diagram showing the display virtual focal plane fp_out determined in accordance with the comparison determination result in step S604 and step S605. The virtual focal plane for display of the frame Fr (x + 1) is at the position of Rf_near (x + 1). In this way, the display virtual focal plane fp_out is determined by steps S601 to S605.

次に、図5(b)のステップS512において、リフォーカス画像生成部107よって、表示用仮想焦点面fp_outに対応したリフォーカス画像生成処理を行う。リフォーカス画像生成処理はリフォーカス画像生成部107によって実現する。   Next, in step S512 of FIG. 5B, the refocus image generation unit 107 performs a refocus image generation process corresponding to the display virtual focal plane fp_out. The refocus image generation process is realized by the refocus image generation unit 107.

ここで、リフォーカスの原理について説明する。   Here, the principle of refocus will be described.

図8は、リフォーカス処理の動作を説明するための図である。
同図において、図8(a)は、撮像素子102のある領域における入射光と焦点面の撮像時における関係を示している。図8(a)は、焦点面がマイクロレンズ201のアレイ面にある場合の入射光を、実線、破線、点線などによりマイクロレンズごとに示している。撮像時の撮像素子の撮像面には、焦点の合った像が形成されている。そのときの各マイクロレンズに対応する2つの分割画素に入射する光線を同じ種類の線で示してある。図3で説明した射出瞳領域302および303を通過した光束はマイクロレンズにより瞳分割される。射出瞳領域302を通過した光束は分割画素802、804、806、808、810で、また射出瞳領域303を通過した光束は分割画素801、803、805,807、809でそれぞれ受光される。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the refocus processing.
8A shows the relationship between incident light and a focal plane in a certain area of the image sensor 102 when imaging. FIG. 8A shows incident light when the focal plane is on the array surface of the microlens 201 for each microlens by a solid line, a broken line, a dotted line, and the like. A focused image is formed on the imaging surface of the imaging device during imaging. The light rays incident on the two divided pixels corresponding to each microlens at that time are indicated by the same type of line. The light beam that has passed through the exit pupil regions 302 and 303 described in FIG. 3 is divided into pupils by a microlens. The luminous flux that has passed through the exit pupil region 302 is received by the divided pixels 802, 804, 806, 808, and 810, and the luminous flux that has passed through the exit pupil region 303 is received by the divided pixels 801, 803, 805, 807, and 809, respectively.

図8(b)は、図8(a)においてそれぞれの分割画素が受光する光束を模式的に示した図である。同一レンズ下の分割画素801および802、803および804、805および806、807および808、809および810をそれぞれ加算することによって同一の種類の線が結像した画像を得ることが出来る。   FIG. 8B is a diagram schematically showing the light flux received by each of the divided pixels in FIG. By adding the divided pixels 801 and 802, 803 and 804, 805 and 806, 807 and 808, 809 and 810 under the same lens, respectively, an image in which the same type of line is formed can be obtained.

図8(c)は、リフォーカス画像を生成する仮想焦点面1における入射光と分割画素との対応を示す図である。801〜810のそれぞれの分割画素は図8(a)で示した光線情報を有している。   FIG. 8C is a diagram illustrating a correspondence between incident light and divided pixels on the virtual focal plane 1 that generates a refocus image. Each of the divided pixels 801 to 810 has the light ray information shown in FIG.

図8(d)は、仮想焦点面1におけるリフォーカス画像を、図8(a)で受光した信号から生成された画像データをシフトして加算することで生成する例を示している。それに従って図8(a)で得られた撮像データのシフト加算によって異なる線種の結像した撮像データを得ることで、図8(c)に示す仮想焦点面1で取得できる画像データと等価なデータとして扱うことが出来る。   FIG. 8D shows an example in which a refocus image on the virtual focal plane 1 is generated by shifting and adding image data generated from the signal received in FIG. Accordingly, by obtaining the imaging data of different line types by shift addition of the imaging data obtained in FIG. 8A, it is equivalent to the image data that can be acquired on the virtual focal plane 1 shown in FIG. Can be handled as data.

図8(e)および(f)は、図8(c)および(d)と逆方向にシフトして加算を行った例であり、仮想焦点面2で得られる撮像データと等価な撮像データとして扱うことが出来る。   FIGS. 8E and 8F are examples in which addition is performed by shifting in the opposite direction to FIGS. 8C and 8D. As imaging data equivalent to imaging data obtained on the virtual focal plane 2, FIGS. Can be handled.

このようにシフト加算構成を用いることで任意の被写体領域にピントの合ったリフォーカス画像を生成することが出来る。このリフォーカス処理を用いて本実施例の表示用仮想焦点面決定手段で決定した表示用仮想焦点面ipに対応したリフォーカス画像を生成する。   By using the shift addition configuration in this way, it is possible to generate a refocus image focused on an arbitrary subject area. Using this refocus processing, a refocus image corresponding to the display virtual focal plane ip determined by the display virtual focal plane determining means of this embodiment is generated.

なお、ここではマイクロレンズに対して分割画素が2つである場合の例を用いてリフォーカス処理を説明した。しかし、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、分割画素の分割数等の画素構造や光学系の構成に応じた再合成処理を行うことで表示用仮想焦点面に対応したリフォーカス画像を得ることができればよい。   Here, the refocus processing has been described using an example in which there are two divided pixels for the microlens. However, the scope of the present invention is not limited to this, and refocusing corresponding to the virtual focal plane for display is performed by performing recombination processing according to the pixel structure such as the number of divided pixels and the configuration of the optical system. It suffices if an image can be obtained.

また、説明の為に簡易なシフト加算演算によるリフォーカス処理の例を示したが、これに限定されるものではなく、別の方法を用いて各仮想焦点面におけるリフォーカス画像を得ても良い。例えば特許文献2に記載のように重み付け加算による処理を行うようにしても良い。   Further, for the sake of explanation, an example of the refocus processing by a simple shift addition operation has been shown, but the present invention is not limited to this, and a refocus image at each virtual focal plane may be obtained using another method. . For example, as described in Patent Document 2, processing by weighted addition may be performed.

次に、ステップS513では、画像処理部104は、表示用仮想焦点面に基づいて生成されたリフォーカス画像に対し、リサイズ等の所定の画像処理を行い表示用の画像(表示データ)を生成する。   In step S513, the image processing unit 104 performs predetermined image processing such as resizing on the refocused image generated based on the display virtual focal plane to generate a display image (display data). .

次に、ステップS514で、カメラシステム制御部108は、ステップS513で生成された表示用のリフォーカス画像を表示手段110に出力して表示処理を終了する。   Next, in step S514, the camera system control unit 108 outputs the display refocus image generated in step S513 to the display unit 110, and ends the display process.

次に図5(c)を参照し、図4のステップS405における焦点調節動作について説明する。本動作は、カメラシステム制御部108による制御の下で、焦点検出部105によって行われる。   Next, the focus adjustment operation in step S405 in FIG. 4 will be described with reference to FIG. This operation is performed by the focus detection unit 105 under the control of the camera system control unit 108.

焦点調節処理が始まると、ステップS521で瞳分割像を生成する。撮像素子102の説明でも述べたが、一つのマイクロレンズ下の分割画素はそれぞれ射出瞳上の異なる領域を通過した光束を受光する。従って、各マイクロレンズに対して同一の位置関係にある分割画素の出力を集めることで一対の瞳分割された画像を得ることが出来る。   When the focus adjustment process is started, a pupil divided image is generated in step S521. As described in the description of the image sensor 102, each of the divided pixels under one microlens receives light beams that have passed through different regions on the exit pupil. Therefore, a pair of pupil-divided images can be obtained by collecting the outputs of the divided pixels having the same positional relationship with respect to each microlens.

次に、ステップS522では、ステップS521で得られた瞳分割像に対して相関演算を行う。相関演算では、あらかじめ設定されたオートフォーカス領域周辺において、前記一対の瞳分割像を水平方向にシフトさせながら重なり合う画素毎の差分値の絶対値を積分することで評価値を取得する。なお、ここでは、評価値として各画素の差分の絶対値を用いる例について説明したが、差分値の2乗和、またはそれ以外の方法によって評価値を取得してもよい。   Next, in step S522, a correlation calculation is performed on the pupil division image obtained in step S521. In the correlation calculation, an evaluation value is acquired by integrating the absolute value of the difference value for each overlapping pixel while shifting the pair of pupil-divided images in the horizontal direction around a preset autofocus region. Although an example in which the absolute value of the difference between the pixels is used as the evaluation value has been described here, the evaluation value may be acquired by a sum of squares of the difference value or other methods.

次にステップS523では前記相関演算の評価値が最も低くなる位置、すなわち瞳分割像の一致度が最も高くなる位置までの像のシフト量に基づいて撮影光学系101が駆動し、焦点調節処理を完了する。   In step S523, the imaging optical system 101 is driven based on the image shift amount to the position where the evaluation value of the correlation calculation is the lowest, that is, the position where the degree of coincidence of the pupil divided images is the highest, and the focus adjustment process is performed. Complete.

以上説明したように、本実施例によれば、焦点調節に適したフォーカスレンズの駆動に基づく焦点面の変化率に対して、表示における焦点面の変化率を下げることが可能となる。これにより、従来と同様のレンズ駆動を行いながらも、撮影者に対しては表示画像の認識において負担の少ない動画像の表示を行うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the focal plane change rate in the display with respect to the focal plane change rate based on the driving of the focus lens suitable for focus adjustment. As a result, it is possible to display a moving image with less burden on the photographer in recognizing the display image while performing the same lens driving as before.

[実施例2]
次に図9、図10を用いて本発明の第2の実施例について説明する。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第1の実施例では、被写体距離が切替ることで焦点面が特に大きく変化する場合、リフォーカス可能な範囲内にある表示用仮想焦点面も急峻に変化し、尚且つ、被写体にピントが合っていない表示となってしまう場合が発生する。例えば、第1の実施例で説明した図7(e)のフレームFr(x)からフレームFr(x+1)における焦点面の変化に対する表示用仮想焦点面fp_out(x+1)のような場合である。このような場合、第1の実施例では必ずしも撮影者に対して負担の少ない動画像の表示を行うことができるとは限らない。   In the first embodiment of the present invention, when the focal plane changes particularly greatly by switching the subject distance, the display virtual focal plane within the refocusable range also changes abruptly, and the subject In some cases, the display may be out of focus. For example, this is the case of the display virtual focal plane fp_out (x + 1) with respect to the change of the focal plane from the frame Fr (x) to the frame Fr (x + 1) in FIG. 7E described in the first embodiment. In such a case, in the first embodiment, it is not always possible to display a moving image with less burden on the photographer.

そこで、本実施例は、被写体距離の切替りにより焦点面が特に大きく変化する場合には、表示用の焦点面をフォーカスレンズの位置に対応した焦点面とすることで、被写体にピントの合った表示を行うことを目的とする。   Therefore, in this embodiment, when the focal plane changes greatly due to the switching of the subject distance, the focal plane for display is set to the focal plane corresponding to the position of the focus lens so that the subject is in focus. The purpose is to display.

しかしながら、被写体距離の切替りによる焦点面の大きな変化が連続する場合、表示用の焦点面をフォーカスレンズ位置に対応した焦点面に制御してしまうと、撮影者とって好ましくない表示を可能にする。   However, when a large change in the focal plane due to switching of the subject distance continues, if the focal plane for display is controlled to a focal plane corresponding to the focus lens position, an unfavorable display is possible for the photographer. .

よって、被写体距離の切替りによる焦点面の大きな変化が連続する場合は、表示用の焦点面を仮想焦点面とすることで撮影者に対して負担の少ない動画像の表示を行う。   Therefore, when a large change in the focal plane due to the switching of the subject distance continues, a moving image with less burden on the photographer is displayed by setting the display focal plane as the virtual focal plane.

第2の実施例における撮像装置の構成は、第1の実施例で説明した撮像装置100の構成と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、図5(a)、(b)、(c)に示す動画撮影時の記録処理、表示処理、焦点調節処理は、図5(b)のステップS511に示す表示用仮想焦点面決定処理のサブルーチンを除いて、本実施例においても第1の実施例と同様であり、説明は省略する。   Since the configuration of the image pickup apparatus in the second embodiment is the same as that of the image pickup apparatus 100 described in the first embodiment, description thereof is omitted here. The recording process, display process, and focus adjustment process at the time of moving image shooting shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C are the display virtual focal plane determination process shown in step S511 of FIG. 5B. Except for the subroutine, this embodiment is the same as the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

図9、図10を用いて、本実施例の表示用仮想焦点面決定処理について説明する。
図9は、本実施例における表示用仮想焦点面決定処理のフローチャートである。
図10(a)、(b)、(c)は、動画撮影時のある時間における焦点面の変位と表示フレーム間の変位量を示す図であり、それぞれ異なるシーンでの変位を示している。
また図10(d)、(e)、(f)は、図10(a)、(b)、(c)それぞれのシーンにおける表示用仮想焦点面の変位を示している。
なお、図9、図10は第1の実施例で説明した図6、図7と対応しており、既に説明を行った部分については同一の記号を付し、ここでの説明は省略する。
The display virtual focal plane determination process according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
FIG. 9 is a flowchart of the display virtual focal plane determination process in this embodiment.
FIGS. 10A, 10B, and 10C are diagrams showing the displacement of the focal plane and the amount of displacement between display frames at a certain time during moving image shooting, and show the displacement in different scenes.
FIGS. 10D, 10E, and 10F show the displacement of the display virtual focal plane in the respective scenes of FIGS. 10A, 10B, and 10C.
FIGS. 9 and 10 correspond to FIGS. 6 and 7 described in the first embodiment, and parts already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted here.

まず図9、図10(a)、(d)を参照し、被写体距離の切替りによる焦点面の大きな変化がない場合の表示用仮想焦点面決定処理について説明する。   First, display virtual focal plane determination processing in the case where there is no significant change in focal plane due to switching of the subject distance will be described with reference to FIGS. 9, 10A, and 10D.

図9に示す表示用仮想焦点面決定処理が開始されると、第1の実施例で説明したステップS601において表示用仮想焦点面決定部106が、現在の表示タイミング、フレームFr(x)における被写体までの距離情報に応じた焦点面位置情報fp(x)を取得する。   When the display virtual focal plane determination process shown in FIG. 9 is started, in step S601 described in the first embodiment, the display virtual focal plane determination unit 106 displays the subject at the current display timing, frame Fr (x). The focal plane position information fp (x) corresponding to the distance information is obtained.

次にステップS909において表示用仮想焦点面決定部106は、ステップS601で取得した焦点面の位置の所定時間内の変化量を、予め設定された閾値D(所定値)と比較して被写体距離の切替りが起きたかどうかを判定する。この判定処理を、図10(a)を用いて説明する。   In step S909, the display virtual focal plane determination unit 106 compares the amount of change in the focal plane position acquired in step S601 within a predetermined time with a preset threshold D (predetermined value) to determine the subject distance. Determine whether a switch has occurred. This determination process will be described with reference to FIG.

現在の表示タイミングであるフレームFr(x)における被写体距離の切替りが起きたかどうかの判定は、焦点面fp(x)と1つ前の表示タイミングにおける焦点面fp(x−1)との間に生じている変化量fp_diff(x)と、閾値Dの比較により行う。   The determination as to whether or not the subject distance is switched in the frame Fr (x) that is the current display timing is between the focal plane fp (x) and the focal plane fp (x−1) at the previous display timing. The comparison is made by comparing the amount of change fp_diff (x) occurring in the threshold value D.

変化量fp_diff(x)が閾値Dよりも大きい場合は、被写体距離の切替り有りと判定し、変化量fp_diff(x)が閾値Dよりも小さい場合は被写体距離の切替りなしと判定する。閾値Dは、被写体距離の切替りを検出するために予め定められた所定時間内の焦点面の変化量の閾値であり、撮像装置100内の不図示のメモリに記憶されている。   When the change amount fp_diff (x) is larger than the threshold value D, it is determined that the subject distance is switched, and when the change amount fp_diff (x) is smaller than the threshold value D, it is determined that the subject distance is not switched. The threshold value D is a threshold value for the amount of change in the focal plane within a predetermined time that is predetermined for detecting the switching of the subject distance, and is stored in a memory (not shown) in the imaging apparatus 100.

次にステップS910において表示用仮想焦点面決定部106は、1つ前の表示タイミングであるフレームFr(x−1)において被写体距離の切替りが起きたかどうかを判定する。本実施例では、図10(a)のフレームFr(x−1)における焦点面の変化量fp_diff(x−1)は閾値Dよりも小さいとする。したがって、ステップS910において表示用仮想焦点面決定部106は、フレームFr(x−1)において被写体距離の切替りがないと判定し、ステップS602に進む。   In step S910, the display virtual focal plane determination unit 106 determines whether or not the subject distance has been switched in the frame Fr (x-1) which is the previous display timing. In this embodiment, it is assumed that the focal plane change amount fp_diff (x−1) in the frame Fr (x−1) in FIG. Therefore, in step S910, the display virtual focal plane determination unit 106 determines that there is no switching of the subject distance in the frame Fr (x−1), and proceeds to step S602.

図10(a)に示す焦点面の変化に対しては、表示用仮想焦点面決定部106がステップS602、S603、S604、S606、S608の各処理を第1の実子例と同様に行う。これにより、図10(d)に示す表示用仮想焦点面fp_out(x−1)を決定し、表示用仮想焦点面決定処理を終了する。   For the change in the focal plane shown in FIG. 10 (a), the display virtual focal plane determining unit 106 performs the processes of steps S602, S603, S604, S606, and S608 in the same manner as in the first example. Thus, the display virtual focal plane fp_out (x−1) shown in FIG. 10D is determined, and the display virtual focal plane determination process is ended.

ここで、図10(a)の焦点面の変化量fp_diff(x)も閾値Dよりも小さいとすると、フレームFr(x+1)における処理も同様となり、図10(d)に示す表示用仮想焦点面fp_out(x)が決定される。   Here, if the focal plane variation fp_diff (x) in FIG. 10A is also smaller than the threshold D, the processing in the frame Fr (x + 1) is the same, and the display virtual focal plane shown in FIG. fp_out (x) is determined.

次に図9、図10(b)、(e)を参照し、被写体距離の切替りによる焦点面の大きな変化が、所定時間内に一度だけ起きた場合の表示用仮想焦点面決定処理について説明する。   Next, with reference to FIG. 9, FIG. 10B, and FIG. 10E, a display virtual focal plane determination process when a large change in focal plane due to switching of the subject distance occurs only once within a predetermined time will be described. To do.

図10(b)に示すフレームFr(x−1)における焦点面の変化量fp_diff(x−1)は閾値Dよりも大きいとする。したがって、ステップS910において表示用仮想焦点面決定部106は、フレームFr(x−1)で被写体距離の切替りがあると判定し、ステップS911に進む。   Assume that the focal plane variation fp_diff (x−1) in the frame Fr (x−1) shown in FIG. Accordingly, in step S910, the display virtual focal plane determination unit 106 determines that the subject distance is switched in the frame Fr (x−1), and the process proceeds to step S911.

ステップS911では、表示用仮想焦点面決定部106が、フレームFr(x)において被写体距離の切替りが起きているかどうかを判定する。即ち、被写体距離の切替りが連続して起きているかどうかを判定する。   In step S911, the display virtual focal plane determination unit 106 determines whether the subject distance is switched in the frame Fr (x). That is, it is determined whether or not the subject distance is continuously switched.

図10(b)のフレームFr(x)における焦点面の変化はないため、ステップS911で表示用仮想焦点面決定部106は、フレームFr(x)において被写体距離の切替りなしと判定し、ステップS912に進む。   Since there is no change in the focal plane in the frame Fr (x) in FIG. 10B, in step S911, the display virtual focal plane determining unit 106 determines that the subject distance is not switched in the frame Fr (x), and the step The process proceeds to S912.

ステップS912は、表示用仮想焦点面決定部106が、図10(e)に示す表示用仮想焦点面fp_out(x−1)を実際のフォーカスレンズ位置に対応した焦点面として決定し、表示用仮想焦点面決定処理を終了する。   In step S912, the display virtual focal plane determination unit 106 determines the display virtual focal plane fp_out (x−1) shown in FIG. 10E as the focal plane corresponding to the actual focus lens position, and displays the virtual display plane. The focal plane determination process ends.

なお、図10(e)に示す細線は、第1の実施例で説明したステップS602〜ステップS608の各処理で決定した場合の表示用仮想焦点面を示す。   Note that the thin line shown in FIG. 10E indicates the virtual focal plane for display when it is determined in each process of step S602 to step S608 described in the first embodiment.

図10(b)のフレームFr(x+1)に対する処理では、ステップS910における表示用仮想焦点面決定部106が被写体距離の切替りなしと判定する。したがって、ステップS910以降はステップS602、S603、S604、S606、S608の各処理によって表示用仮想焦点面決定部106が表示用仮想焦点面を決定し、図10(e)に示す表示用仮想焦点面fp_out(x)のようになる。   In the processing for the frame Fr (x + 1) in FIG. 10B, the display virtual focal plane determination unit 106 in step S910 determines that the subject distance has not been switched. Therefore, after step S910, the display virtual focal plane determination unit 106 determines the display virtual focal plane by the processes of steps S602, S603, S604, S606, and S608, and the display virtual focal plane shown in FIG. It becomes like fp_out (x).

次に図9、図10(c)、(f)を用いて、被写体距離の切替りが連続して起きている場合の表示用仮想焦点面決定処理について説明する。   Next, the display virtual focal plane determination process when the subject distance is continuously switched will be described with reference to FIGS. 9, 10C, and 10F.

図10(c)に示すフレームFr(x)、フレームFr(x−1)における焦点面の変化量fp_diff(x)、fp_diff(x−1)は閾値Dよりも大きいとする。したがって、ステップS910において表示用仮想焦点面決定部106はフレームFr(x−1)で被写体距離の切替りが起っていると判定し、ステップS911に進む。   Assume that focal plane variations fp_diff (x) and fp_diff (x−1) in the frames Fr (x) and Fr (x−1) shown in FIG. Accordingly, in step S910, the display virtual focal plane determination unit 106 determines that the subject distance is switched in the frame Fr (x−1), and the process proceeds to step S911.

ステップS911では、表示用仮想焦点面決定部106が、フレームFr(x)において被写体距離の切替りがあると判定し、ステップS602に進む。   In step S911, the display virtual focal plane determination unit 106 determines that the subject distance is switched in the frame Fr (x), and the process proceeds to step S602.

被写体距離の切替りが連続している場合、第1の実施例と同様にステップS602〜ステップS608により表示用仮想焦点面決定部106が、表示用仮想焦点面fp_out(x−1)を決定し、表示用仮想焦点面決定処理は終了する。   When the switching of the subject distance is continuous, the display virtual focal plane determination unit 106 determines the display virtual focal plane fp_out (x−1) through steps S602 to S608 as in the first embodiment. Then, the display virtual focal plane determination process ends.

図10(c)に対しては、ステップS602、S603、S604、S605の各処理で表示用仮想焦点面決定部106は、表示用仮想焦点面fp_out(x−1)を決定する。   For FIG. 10C, the display virtual focal plane determination unit 106 determines the display virtual focal plane fp_out (x−1) in each process of steps S602, S603, S604, and S605.

図10(c)のフレームFr(x+1)における処理では、フレームFr(x+1)における焦点面の変化がないため、ステップS910では、被写体距離の切替りがあり、ステップS911では、被写体距離の切替りがなしと判定され、ステップS912に進む。   In the process in the frame Fr (x + 1) in FIG. 10C, since there is no change in the focal plane in the frame Fr (x + 1), the subject distance is switched in step S910, and the subject distance is switched in step S911. Is determined to be none, and the process proceeds to step S912.

したがって、ステップS912で表示用仮想焦点面決定部106は、図10(e)に示す表示用仮想焦点面fp_out(x)を実際のフォーカスレンズ位置に対応した焦点として決定する。   Accordingly, in step S912, the display virtual focal plane determination unit 106 determines the display virtual focal plane fp_out (x) shown in FIG. 10E as a focal point corresponding to the actual focus lens position.

フレームFr(x+1)以降も同様に、被写体距離の切替りが連続して起きているかどうかの判定に基づいて、表示用仮想焦点面決定部106が、図10(d)、(e)、(f)に示すように、表示用仮想焦点面fp_outを決定する。   Similarly, in the frame Fr (x + 1) and subsequent frames, the display virtual focal plane determination unit 106 determines whether or not the subject distance has been switched continuously by the display virtual focal plane determination unit 106 shown in FIGS. As shown in f), the display virtual focal plane fp_out is determined.

以述したように、本実施例によれば、被写体距離の切替りが起きなければ表示における焦点面は、第1の実施例で説明した仮想焦点面となるように制御され、被写体距離の切替りが起きた場合には、フォーカスレンズ位置に対応した焦点面となるように制御される。   As described above, according to the present embodiment, if the subject distance is not switched, the focal plane in the display is controlled to be the virtual focal plane described in the first embodiment, and the subject distance is switched. In the case where a shift occurs, the focal plane is controlled so as to correspond to the focus lens position.

また、被写体距離の切替りが連続しているかどうかも判定し、被写体距離の切替りが連続している場合には、表示における焦点面が仮想焦点面となるように制御される。   Further, it is also determined whether or not the subject distance is continuously switched, and when the subject distance is continuously switched, the focal plane in the display is controlled to be a virtual focal plane.

即ち、本実施例では被写体距離の切替りにより、焦点面が特に大きく変化する状態に対しては、表示用の焦点面をフォーカスレンズ位置に対応した焦点面とすることで、被写体にピントが合った画像の表示を行っている。   In other words, in this embodiment, when the focal plane changes particularly greatly due to the switching of the subject distance, the focal plane for display is set to the focal plane corresponding to the focus lens position so that the subject is in focus. The displayed image is displayed.

一方、被写体追従等による比較的小さな焦点面の変化に対しては、表示用の焦点面が仮想焦点面になるように制御され、撮影者に対して負担の少ない動画像の表示を行うことが可能となる。   On the other hand, for a relatively small focal plane change due to subject tracking, the display focal plane is controlled to be a virtual focal plane, and a moving image can be displayed with less burden on the photographer. It becomes possible.

さらに、主被写体の前を他の被写体が横切った場合などにおいて、一時的に他の被写体にピントが合ってしまい、再び主被写体にピントを合わせるといった焦点面の急峻な変化の連続を軽減し、撮影者には観察に適した画像を表示することが可能となる。   Furthermore, when another subject crosses in front of the main subject, the focus on the other subject is temporarily focused, and the continuous change in the focal plane such as focusing on the main subject is reduced. The photographer can display an image suitable for observation.

なお、ここでは説明の為に焦点面の所定時間内の変化量を1フレーム間の変化とする例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、所定数のフレームや所定の時間期間としてもよい。   Here, for the sake of explanation, an example in which the amount of change in the focal plane within a predetermined time is changed between one frame is shown, but the present invention is not limited to this. For example, a predetermined number of frames or a predetermined time period may be used.

また、本実施例では動画撮影中に表示画像の焦点面を決定する方法について説明した為、被写体距離の切替りの判定処理において過去フレームに対する焦点面の変化量を用いた。しかし、記録された動画像を再生する場合には、前後の表示フレームとの焦点面の変化量を用いてもよい。   Further, in this embodiment, the method of determining the focal plane of the display image during moving image shooting has been described. Therefore, the focal plane change amount with respect to the past frame is used in the subject distance switching determination process. However, when the recorded moving image is reproduced, the amount of change in the focal plane with respect to the previous and subsequent display frames may be used.

同様に、被写体距離切替り連続判定処理においても過去のフレームにおける焦点面の変化量を用いたが、記録された動画像を再生する場合には、表示フレーム前後との焦点面の変化量から被写体距離の切替りの連続を判定してもよい。   Similarly, the amount of change in the focal plane in the past frame is also used in the subject distance switching continuous determination process. However, when the recorded moving image is reproduced, the subject is determined from the amount of change in the focal plane before and after the display frame. You may determine the continuation of distance switching.

また、被写体距離の切替りが起きたフレームの次フレームで被写体距離の切替りが起きた場合に被写体距離の切替りが連続したと判定する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、被写体距離の切替りが起きたフレームから任意の複数フレーム内に被写体距離の切替りが再度起きた場合に被写体距離の切替りが連続したと判定してもよい。   In addition, although the example in which it is determined that the switching of the subject distance is continued when the switching of the subject distance occurs in the next frame of the frame in which the switching of the subject distance has occurred, the present invention is not limited to this. . For example, it may be determined that the switching of the subject distance is continuous when the switching of the subject distance occurs again in an arbitrary plurality of frames from the frame in which the switching of the subject distance has occurred.

また、本実施例では被写体距離の切替りが起きた場合おいて、表示用の焦点面をフォーカスレンズ位置に対応した焦点面に制御する例を示したが、これに限定されるものではない。図10(g)のfp_out(x−1)のように、フォーカスレンズ位置に対応する焦点面の駆動方向側の仮想焦点面に制御してもよい。なお、図10(g)に示す細線は、本実施例で説明した被写体距離の切替りが起きた場合の表示用仮想焦点面を示す。これにより被写体が変化した場合において、より速くピントの合った画像の表示が可能となる。   In the present embodiment, an example is shown in which the focal plane for display is controlled to the focal plane corresponding to the focus lens position when the subject distance is switched, but the present invention is not limited to this. Control may be made to a virtual focal plane on the driving direction side of the focal plane corresponding to the focus lens position, as in fp_out (x−1) in FIG. Note that the thin line shown in FIG. 10G indicates the virtual focal plane for display when the subject distance switching described in the present embodiment occurs. This makes it possible to display an in-focus image more quickly when the subject changes.

[第2の実施例の変形例]
次に図11を用いて、本発明の第2の実施例の変形例について説明する。
本変形例によれば、自動車などの移動速度の速いものが被写体として撮影されている場合において、表示画像の焦点面をフォーカスレンズ位置に対応する焦点面に制御し、被写体に追従してピントのあった表示をすることを可能とする。
[Modification of Second Embodiment]
Next, a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
According to this modification, when an object such as an automobile having a high moving speed is photographed as a subject, the focal plane of the display image is controlled to the focal plane corresponding to the focus lens position, and the subject is focused. It is possible to make a display.

第2の実施例では表示用仮想焦点面決定部106が、被写体距離の切替りを焦点面の所定時間内の変化量と予め定められた閾値Dとの比較によって判定し、被写体距離の切替りが連続する場合は表示における焦点面を仮想焦点面となるように制御した。   In the second embodiment, the display virtual focal plane determination unit 106 determines switching of the subject distance by comparing the amount of change of the focal plane within a predetermined time with a predetermined threshold D, and switches the subject distance. In the case of continuous, the focal plane in the display was controlled to be a virtual focal plane.

これに対して本変形例では、第2の実施例の処理に加えて、表示用仮想焦点面決定部106が、焦点面の変化量fp_diffの相関性に基づいて、被写体距離の切替りの連続を判定する機能をさらに備えている。   On the other hand, in the present modification, in addition to the processing of the second embodiment, the display virtual focal plane determination unit 106 continuously switches the subject distance based on the correlation of the focal plane variation fp_diff. Is further provided.

本変形例における撮像装置の構成は、実施例1および2で説明した撮像装置100の構成と同様であるので、ここでは説明しない。   The configuration of the imaging apparatus in this modification is the same as the configuration of the imaging apparatus 100 described in the first and second embodiments, and thus will not be described here.

また、図5(a)、(b)、(c)に示す動画撮影時の記録処理、表示処理、焦点調節処理は、図5(b)のステップS511に示す表示用仮想焦点面決定処理のサブルーチンを除いて第1および第2の実施例と同様の動作を行うので、ここでの説明は省略する。   The recording process, display process, and focus adjustment process at the time of moving image shooting shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C are the display virtual focal plane determination process shown in step S511 of FIG. 5B. Since operations similar to those of the first and second embodiments are performed except for the subroutine, the description thereof is omitted here.

図11は、本変形例における表示用仮想焦点面決定処理のフローチャートである。本フローチャートは、第2の実施例に係わる図9のフローチャートと、ステップS1113が追加されている点においてのみ異なる。   FIG. 11 is a flowchart of display virtual focal plane determination processing in the present modification. This flowchart differs from the flowchart of FIG. 9 according to the second embodiment only in that step S1113 is added.

なお、図11は、第1および第2の実施例で説明した図6および図9と対応しており、既に説明を行った部分については同一の記号を付し、詳細な説明を省略する。   FIG. 11 corresponds to FIG. 6 and FIG. 9 described in the first and second embodiments, and parts already described are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

図11に示すように、ステップS911で表示用仮想焦点面決定部106が、被写体距離の切替り有りと判定した場合にはステップS1113に進み、被写体距離の切替りがないと判定した場合はステップS912に進む。   As shown in FIG. 11, if the display virtual focal plane determination unit 106 determines in step S911 that the subject distance has been switched, the process proceeds to step S1113. If it is determined that the subject distance has not been switched, step S1113 is performed. The process proceeds to S912.

ステップS1113では、表示用仮想焦点面決定部106が、フレームFr(x−1)、フレームFr(x)における被写体距離の切替りに相関性があるかどうかを判定する。即ち、フレームFr(x−1)における焦点面の変化量fp_diff(x−1)とフレームFr(x)における焦点面の変化量fp_diff(x)に相関性があるかどうかを判定する。相関性に判定の詳細は後述する。   In step S <b> 1113, the display virtual focal plane determination unit 106 determines whether there is a correlation in the switching of the subject distance in the frame Fr (x−1) and the frame Fr (x). That is, it is determined whether or not there is a correlation between the focal plane change amount fp_diff (x−1) in the frame Fr (x−1) and the focal plane change amount fp_diff (x) in the frame Fr (x). Details of determination on correlation will be described later.

ステップS1113で表示用仮想焦点面決定部106が、被写体距離の切替りに相関性があると判定した場合はステップS912に進み、被写体距離の切替りに相関性がないと判定した場合はステップS602に進む。   If the display virtual focal plane determination unit 106 determines in step S1113 that there is a correlation in the switching of the subject distance, the process proceeds to step S912, and if it is determined that there is no correlation in the switching of the subject distance, step S602. Proceed to

ステップS912に進んだ場合、表示用仮想焦点面決定部106は、表示用仮想焦点面fp_out(x−1)をフォーカスレンズ位置に対応した焦点面に決定し、表示用仮想焦点面決定処理を終了する。   When the process proceeds to step S912, the display virtual focal plane determination unit 106 determines the display virtual focal plane fp_out (x-1) as the focal plane corresponding to the focus lens position, and ends the display virtual focal plane determination process. To do.

ステップS602に進んだ場合、ステップS602〜ステップS608により表示用仮想焦点面決定部106が表示用仮想焦点面fp_out(x−1)を決定し、表示用仮想焦点面決定処理は終了する。   When the process proceeds to step S602, the display virtual focal plane determination unit 106 determines the display virtual focal plane fp_out (x-1) through steps S602 to S608, and the display virtual focal plane determination process ends.

次に被写体距離の切替りにおける相関性の判定について説明する。
本変形例では、相関性を、変化量相関と方向相関との2つとする。まず、変化量相関について説明する。
変化量の相関性は、焦点面の変化量fp_diff(x−1)とfp_diff(x)の差分が閾値N以下(所定量以下)の場合に変化量の相関性があると判定し、閾値Nよりも大きい場合は変化量の相関性がないと判定する。
閾値Nは、連続する被写体距離の切替りに相関性があるかを判定するために予め定められた閾値であり、第1の実施例で説明した閾値Dと同様に撮像装置100内の不図示のメモリに記憶されている。
Next, a description will be given of the determination of the correlation in the switching of the subject distance.
In this modification, the correlation is assumed to be two, that is, the change amount correlation and the direction correlation. First, the change amount correlation will be described.
The change amount correlation is determined that there is a change amount correlation when the difference between the focal plane change amounts fp_diff (x−1) and fp_diff (x) is less than or equal to a threshold value N (predetermined amount or less). If it is greater than the value, it is determined that there is no correlation between the change amounts.
The threshold value N is a predetermined threshold value for determining whether or not there is a correlation in switching between consecutive subject distances, and is not shown in the imaging apparatus 100 as with the threshold value D described in the first embodiment. Stored in the memory.

次に方向の相関について説明する。
例えば、フォーカスレンズが至近側に駆動した場合の焦点面の変化量を+fp_diff、無限遠側に駆動して変化した場合の焦点面の変化量を−fp_diffと定義する。
そして、フレームFr(x−1)とフレームFr(x)における焦点面の変化量fp_diffの符号が等しい場合に方向の相関性があると判定し、符号が異なる場合は方向の相関性がないと判定する。
Next, the correlation of directions will be described.
For example, the amount of change of the focal plane when the focus lens is driven to the close side is defined as + fp_diff, and the amount of change of the focal plane when the focus lens is changed by driving to the infinity side is defined as −fp_diff.
Then, when the signs of the focal plane change amounts fp_diff in the frames Fr (x−1) and Fr (x) are the same, it is determined that there is a correlation of directions, and when the signs are different, there is no correlation of directions. judge.

本変形例では、ステップS1113で表示用仮想焦点面決定部106が、変化量と方向の両方に相関性があると判定した場合に、被写体距離の切替りに相関性があると判定している。また、どちらか一方でも相関性がないと判定した場合は、被写体距離の切替りに相関性がないと判定している。即ち、フレームFr(x−1)とフレームFr(x)における焦点面の変化量が大きく、被写体距離の切替りが連続したと判定される場合でも、焦点面の変化に相関性があれば表示における焦点面がフォーカスレンズ位置に対応した焦点面となるように制御する。   In this modification, when the display virtual focal plane determination unit 106 determines that both the amount of change and the direction are correlated in step S <b> 1113, the display virtual focal plane determination unit 106 determines that the switching of the subject distance is correlated. . If it is determined that there is no correlation in either one, it is determined that there is no correlation in the switching of the subject distance. That is, even if it is determined that the focal plane change amount between the frames Fr (x−1) and the frame Fr (x) is large and the switching of the subject distance is continuous, if the focal plane change is correlated, the display is performed. The focal plane is controlled so as to be a focal plane corresponding to the position of the focus lens.

以上説明したように、本変形例では、自動車などの移動速度の速いものが被写体として撮影されている場合には、表示における焦点面をフォーカスレンズ位置に対応する焦点面にしている。これにより、撮影者に対して負担の少ない動画像の表示を行いながらも、撮影者の意図した被写体に追従してピントのあった表示をすることが可能となる。   As described above, in this modification, when an object with a high moving speed such as an automobile is photographed as a subject, the focal plane in the display is the focal plane corresponding to the focus lens position. As a result, while displaying a moving image with less burden on the photographer, it is possible to display a focused image following the subject intended by the photographer.

本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても達成される。すなわち、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても本件発明の目的が達成されることは言うまでもない。   The object of the present invention can also be achieved by supplying a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus. That is, it goes without saying that the object of the present invention can also be achieved when the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium.

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。   In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing the program code constitute the present invention.

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。   As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

また、コンピュータが読み出したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行うことによっても前述した実施形態の機能が実現される。この場合も本件発明に含まれることは言うまでもない。   In addition, the functions of the above-described embodiment can also be realized when an OS (basic system or operating system) operating on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code read by the computer. Realized. Needless to say, this case is also included in the present invention.

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づく処理も本件発明に含まれる。すなわち、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等がプログラムコードの指示に基づき実際の処理の一部又は全部を行って前述した実施形態の機能を実現する場合も本件発明に含まれることは言うまでもない。   Furthermore, after the program code read from the storage medium is written to the memory provided in the function expansion board inserted in the computer or the function expansion unit connected to the computer, the processing based on the instruction of the program code is also performed. Included in the invention. That is, it goes without saying that the present invention also includes the case where the CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code to realize the functions of the above-described embodiment. Yes.

上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

Claims (15)

フォーカスレンズを含む撮影光学系で形成された被写体の光学像を撮像手段で撮像して得られた、リフォーカス処理が可能な撮像データを処理する画像処理装置であって、
リフォーカス処理が可能な撮像データを取得する撮像データ取得手段と、
フォーカスレンズの位置の情報を取得するレンズ情報取得手段と、
取得したフォーカスレンズの位置の情報に基づいて、取得した撮像データの表示画像の焦点面の位置を決定する焦点面決定手段と、
決定された位置の焦点面におけるリフォーカス画像の画像データを、撮像データから生成するリフォーカス処理手段と、
生成されたリフォーカス画像の画像データに基づいて、取得した撮像データの表示データを生成する表示データ生成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus for processing imaging data that can be refocused and obtained by imaging an optical image of a subject formed by an imaging optical system including a focus lens with an imaging unit,
Imaging data acquisition means for acquiring imaging data that can be refocused;
Lens information acquisition means for acquiring information on the position of the focus lens;
A focal plane determination means for determining the position of the focal plane of the display image of the acquired imaging data based on the acquired focus lens position information;
Refocus processing means for generating image data of the refocused image on the focal plane at the determined position from the imaging data;
An image processing apparatus, comprising: display data generation means for generating display data of acquired imaging data based on the generated image data of a refocus image.
前記焦点面決定手段は、前記取得されたフォーカスレンズの位置に対応する焦点面の位置の変化量に基づいて、前記表示画像の焦点面の位置を第1の焦点面の位置と第2の焦点面の位置と第3の焦点面の位置のいずれかに決定し、前記第1の焦点面は、前記変化量の平均に基づく焦点面であり、前記第2の焦点面は前記フォーカスレンズの位置に対応する焦点面であり、前記第3の焦点面は前記変化量よりも急峻な変化量をもつ焦点面あることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The focal plane determination means determines the focal plane position of the display image based on the amount of change in the focal plane position corresponding to the acquired focus lens position and the second focal point. The first focal plane is a focal plane based on the average of the amount of change, and the second focal plane is the position of the focus lens. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the third focal plane is a focal plane having a change amount steeper than the change amount. 前記フォーカスレンズの位置に対応する焦点面の変化量は、前記表示画像のフレームの前もしくは後の少なくとも一方の所定数のフレームもしくは所定の時間期間における前記フォーカスレンズの位置に対応する焦点面の位置の変化量であり、前記焦点面決定手段は、前記変化量が所定値より小さい場合は、前記表示画像の焦点面を前記第1の焦点面とし、前記所定値より大きい場合は、前記表示画像の焦点面を前記第2の焦点面と前記第3の焦点面のいずれかとすることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。   The amount of change of the focal plane corresponding to the position of the focus lens is the position of the focal plane corresponding to the position of the focus lens in a predetermined number of frames or a predetermined time period before or after the frame of the display image. The focal plane determination means sets the focal plane of the display image as the first focal plane when the variation is smaller than a predetermined value, and the display image when the variation is larger than the predetermined value. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the focal plane is any one of the second focal plane and the third focal plane. 前記焦点面決定手段は、前記所定値より大きい変化量が連続している場合は、前記表示画像の焦点面を前記第1の焦点面とすることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。   The image processing according to claim 3, wherein the focal plane determination unit sets the focal plane of the display image as the first focal plane when a change amount larger than the predetermined value is continuous. apparatus. 前記焦点面決定手段は、前記所定値より大きい変化量が連続している場合は、前記連続した変化量の差分と変化の方向に基づいた前記連続する変化量の相関に従って前記表示画像の焦点面を前記第1の焦点面の位置と第2の焦点面の位置と第3の焦点面の位置のいずれかに決定することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。   When the amount of change larger than the predetermined value is continuous, the focal plane determination means determines the focal plane of the display image according to the correlation between the continuous change amount based on the difference between the continuous change amounts and the direction of change. 5. The image processing apparatus according to claim 4, wherein the image processing apparatus determines any one of the position of the first focal plane, the position of the second focal plane, and the position of the third focal plane. 前記焦点面決定手段は、前記変化量の差分が所定量以下で、かつ前記変化の方向が同じ場合に、前記表示画像の焦点面を前記第2の焦点面の位置とし、それ以外の場合には、前記表示画像の焦点面を前記第1の焦点面とすることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。   The focal plane determination means sets the focal plane of the display image as the position of the second focal plane when the difference between the variation amounts is equal to or less than a predetermined amount and the direction of the variation is the same, and otherwise The image processing apparatus according to claim 5, wherein a focal plane of the display image is the first focal plane. 前記焦点面決定手段は、さらに前記撮影光学系の情報を取得し、前記撮影光学系の情報に基づいて前記リフォーカス処理におけるリフォーカス可能な範囲を決定し、前記決定されたリフォーカス可能な範囲に基づいて、前記第1の焦点面の位置と前記第3の焦点面の位置を制限することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の画像処理装置。   The focal plane determination unit further acquires information of the photographing optical system, determines a refocusable range in the refocus processing based on the information of the photographing optical system, and the determined refocusable range 7. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the position of the first focal plane and the position of the third focal plane are limited based on the above. 前記焦点面決定手段は、前記決定された第1の焦点面の位置もしくは前記第3の焦点面の位置が前記リフォーカス可能な範囲にない場合は、前記決定された第1の焦点面の位置もしくは前記第3の焦点面の位置を前記リフォーカス可能な範囲の限界の位置とすることを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。   The focal plane determination means determines the determined position of the first focal plane when the position of the determined first focal plane or the position of the third focal plane is not within the refocusable range. The image processing apparatus according to claim 7, wherein the position of the third focal plane is a limit position of the refocusable range. 前記撮像データ取得手段は、記録媒体から再生された、リフォーカス処理が可能な撮像データを取得することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the imaging data acquisition unit acquires imaging data that can be refocused and reproduced from a recording medium. フォーカスレンズを含む撮影光学系で形成された被写体の光学像を撮像手段で撮像して得られた、リフォーカス処理が可能な撮像データを処理する画像処理装置の制御方法において、
前記リフォーカス処理が可能な撮像データを取得する撮像データ取得ステップと、
前記フォーカスレンズの位置の情報を取得するレンズ情報取得ステップと、
前記取得したフォーカスレンズの位置の情報に基づいて、前記取得した撮像データの表示画像の焦点面の位置を決定する焦点面決定ステップと、
前記決定された位置の焦点面におけるリフォーカス画像の画像データを、前記撮像データから生成するリフォーカス処理ステップと、
前記生成されたリフォーカス画像の画像データに基づいて、前記取得した撮像データの表示データを生成する表示データ生成ステップと
を備え、
前記焦点面決定ステップは、前記取得されたフォーカスレンズの位置に対応する焦点面の位置の変化量に基づいて、前記表示画像の焦点面の位置を第1の焦点面の位置と第2の焦点面の位置のいずれかに決定するステップを含み、前記第1の焦点面は、前記変化量の平均に基づく焦点面であり、前記第2の焦点面は前記フォーカスレンズの位置に対応する焦点面であることを特徴とする制御方法。
In a control method of an image processing apparatus that processes imaging data that can be refocused, obtained by imaging an optical image of a subject formed by a photographing optical system including a focus lens by an imaging unit,
An imaging data acquisition step of acquiring imaging data capable of the refocus processing;
A lens information acquisition step of acquiring information of the position of the focus lens;
A focal plane determination step for determining a focal plane position of a display image of the acquired imaging data based on the acquired position information of the focus lens;
A refocus processing step of generating image data of a refocus image on the focal plane at the determined position from the imaging data;
A display data generation step for generating display data of the acquired imaging data based on the image data of the generated refocus image;
In the focal plane determination step, the focal plane position of the display image is determined based on the amount of change in the focal plane position corresponding to the acquired focus lens position. Determining a position of any one of the planes, wherein the first focal plane is a focal plane based on an average of the amount of change, and the second focal plane corresponds to a position of the focus lens. The control method characterized by being.
フォーカスレンズを含む撮影光学系で形成された被写体の光学像を撮像手段で撮像して得られた、リフォーカス処理が可能な撮像データを処理する画像処理装置を制御するプログラムであり、
コンピュータを、
前記リフォーカス処理が可能な撮像データを取得する撮像データ取得手段、
前記フォーカスレンズの位置の情報を取得するレンズ情報取得手段、
前記取得したフォーカスレンズの位置の情報に基づいて、前記取得した撮像データの表示画像の焦点面の位置を決定する焦点面決定手段、前記焦点面決定手段は、前記取得されたフォーカスレンズの位置に対応する焦点面の位置の変化量に基づいて、前記表示画像の焦点面の位置を第1の焦点面の位置と第2の焦点面の位置のいずれかに決定し、前記第1の焦点面は、前記変化量の平均に基づく焦点面であり、前記第2の焦点面は前記フォーカスレンズの位置に対応する焦点面であり、
前記決定された位置の焦点面におけるリフォーカス画像の画像データを、前記撮像データから生成するリフォーカス処理手段、
前記生成されたリフォーカス画像の画像データに基づいて、前記取得した撮像データの表示データを生成する表示データ生成手段
として機能させるためのプログラム。
A program for controlling an image processing apparatus that processes imaging data that can be refocused and obtained by imaging an optical image of a subject formed by an imaging optical system including a focus lens with an imaging unit,
Computer
Imaging data acquisition means for acquiring imaging data capable of the refocus processing;
Lens information acquisition means for acquiring information on the position of the focus lens;
A focal plane determination unit that determines a focal plane position of a display image of the acquired imaging data based on the acquired focus lens position information, and the focal plane determination unit sets the focal plane determination unit at a position of the acquired focus lens. Based on the amount of change in the corresponding focal plane position, the focal plane position of the display image is determined as either the first focal plane position or the second focal plane position, and the first focal plane position is determined. Is a focal plane based on the average of the amount of change, and the second focal plane is a focal plane corresponding to the position of the focus lens,
Refocus processing means for generating image data of a refocus image on the focal plane at the determined position from the imaging data;
A program for functioning as display data generation means for generating display data of the acquired imaging data based on the generated image data of the refocus image.
請求項11のプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 11. コンピュータを、請求項1乃至9のいずれか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるプログラム。   A program that causes a computer to function as each unit of the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 9. コンピュータを、請求項1乃至9のいずれか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるプログラムを格納した記憶媒体。   A storage medium storing a program that causes a computer to function as each unit of the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 9. フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記撮影光学系で形成された被写体の光学像を撮像してリフォーカス処理が可能な撮像データを生成する撮像手段と、
前記フォーカスレンズの位置の情報を取得するレンズ情報取得手段と、
前記取得したフォーカスレンズの位置の情報に基づいて、前記撮像手段で生成された撮像データの表示画像の焦点面の位置を決定する焦点面決定手段と、
前記決定された位置の焦点面におけるリフォーカス画像の画像データを、前記撮像データから生成するリフォーカス処理手段と、
前記生成されたリフォーカス画像の画像データに基づいて、前記生成された撮像データの表示データを生成する表示データ生成手段と、
前記表示データを表示する表示手段と
を備え、
前記焦点面決定手段は、前記取得されたフォーカスレンズの位置に対応する焦点面の位置の変化量に基づいて、前記表示画像の焦点面の位置を第1の焦点面の位置と第2の焦点面の位置のいずれかに決定し、前記第1の焦点面は、前記変化量の平均値に基づく焦点面であり、前記第2の焦点面は前記フォーカスレンズの位置に対応する焦点面であることを特徴とする撮像装置。
A taking optical system including a focus lens;
An imaging unit that captures an optical image of a subject formed by the imaging optical system and generates imaging data that can be refocused;
Lens information acquisition means for acquiring information on the position of the focus lens;
A focal plane determining unit that determines a focal plane position of a display image of the imaging data generated by the imaging unit based on the acquired position information of the focus lens;
Refocus processing means for generating image data of a refocus image on the focal plane at the determined position from the imaging data;
Display data generating means for generating display data of the generated imaging data based on the image data of the generated refocus image;
Display means for displaying the display data,
The focal plane determination means determines the focal plane position of the display image based on the amount of change in the focal plane position corresponding to the acquired focus lens position and the second focal point. The first focal plane is a focal plane based on the average value of the amount of change, and the second focal plane is a focal plane corresponding to the position of the focus lens. An imaging apparatus characterized by that.
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