JP3530696B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP3530696B2
JP3530696B2 JP34931096A JP34931096A JP3530696B2 JP 3530696 B2 JP3530696 B2 JP 3530696B2 JP 34931096 A JP34931096 A JP 34931096A JP 34931096 A JP34931096 A JP 34931096A JP 3530696 B2 JP3530696 B2 JP 3530696B2
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct camera-shake in response to a zoom and a focus state in the case of generating a high definition image by synthesizing plural sets of images obtained by shifting picture elements. SOLUTION: Picture elements are shifted by moving a 2nd lens group L2 based on each reference waveform to pitch and awing directions respectively. In this case, a 1st coefficient is multiplied wit the reference waveform in response to zoom and focus and a 2nd coefficient is multiplied with a camera- shake signal detected by camera-shake sensors GRP, GRY. The 2nd lens group L2 is driven with a signal being a sum of these two multiplication outputs to conduct simultaneously picture element deviation and camera-shake correction corresponding to the states of zoom and focus.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
特に、被写体像と、上記被写体像を光電変換する撮像手
段との相対位置を変化させながら画素ずらしを行うため
に用いて好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device,
In particular, it is suitable for use in performing pixel shifting while changing the relative position between the subject image and the image pickup means for photoelectrically converting the subject image.

【0002】[0002]

【従来の技術】銀塩フィルムを用いたカメラに対し、C
CD等の固体撮像素子を用いた、いわゆる電子スチルカ
メラが既に商品化されている。この電子スチルカメラは
即時性の点で銀塩カメラに優るものの、撮像素子の解像
度及びダイナミックレンジの能力の点で銀塩カメラより
劣っている。
2. Description of the Related Art For cameras using silver salt film, C
A so-called electronic still camera using a solid-state image sensor such as a CD has already been commercialized. Although this electronic still camera is superior to the silver salt camera in terms of immediacy, it is inferior to the silver salt camera in terms of the resolution and dynamic range of the image sensor.

【0003】そこで上記第1の欠点である解像度の能力
不足を改善するため、従来より、結像光学系により形成
された被写体像と、この被写体像を光電変換する撮像素
子との相対位置を微少変化させながら複数回の撮影を行
って複数組の画像信号を得、この複数組の画像信号を所
定の方法で合成することにより高精細な画像を得る、い
わゆる画素ずらし技術を用いた撮像装置が既に提案され
ている。この画素ずらしの先行技術文献としては、例え
ば以下に示すような特許公開公報がある。
Therefore, in order to improve the above-mentioned first defect, that is, the insufficient resolution capability, conventionally, the relative position between the subject image formed by the imaging optical system and the image pickup device for photoelectrically converting the subject image is made minute. An imaging device using a so-called pixel shift technique, which obtains a high-definition image by performing plural times of photographing while changing to obtain plural sets of image signals and synthesizing the plural sets of image signals by a predetermined method, Already proposed. As prior art documents for this pixel shifting, there are, for example, the following patent publications.

【0004】特開昭60−27278号公報では、撮影
光学系前方の楔形プリズムを光軸回りに回動させて、撮
像素子上の光学像を平行偏心させ、出力画像を合成して
高精細画像を得ている。特開昭60−91774号公報
では、変倍系とマスター系で構成された撮影光学系にお
いて、マスター系の一部のレンズを光軸に対して垂直方
向にシフトさせ、撮像素子上の光学像を平行偏心させ
て、出力画像を合成し高精細画像を得ている。特開昭6
1−236282号公報では、撮像素子前方の平行平面
透明体を光軸と直交する軸回りに回動させて、撮像素子
上の光学像を平行偏心させ、出力画像を合成して高精細
画像を得ている。特開平7−287268号公報では、
撮影光学系前方の可変頂角プリズムを手振れ信号と画素
ずらし信号に基づいて駆動し、撮像素子上の光学像を平
行偏心させて、手振れによる像振れの解消と画素ずらし
による画像の高精細化を同時に達成している。
In Japanese Patent Laid-Open No. 60-27278, a wedge prism in front of the photographing optical system is rotated around the optical axis to decenter the optical image on the image pickup element in parallel, and output images are combined to produce a high-definition image. Is getting In Japanese Patent Laid-Open No. 60-91774, an optical image on an image pickup device is obtained by shifting a part of the lens of the master system in a direction perpendicular to an optical axis in a photographing optical system composed of a variable power system and a master system. Are decentered in parallel and the output images are combined to obtain a high-definition image. JP-A-6
In Japanese Patent Laid-Open No. 1-232628, a parallel plane transparent body in front of an image sensor is rotated around an axis orthogonal to the optical axis to decenter the optical image on the image sensor in parallel, and output images are combined to form a high-definition image. It has gained. In Japanese Patent Laid-Open No. 7-287268,
The variable apex angle prism in front of the shooting optical system is driven based on the camera shake signal and the pixel shift signal, and the optical image on the image sensor is decentered in parallel to eliminate the image shake caused by the camera shake and improve the image definition by shifting the pixel. Achieved at the same time.

【0005】しかしながらこのような画素ずらし技術
は、スチルカメラの多重露光と同様に、最初の画像信号
と最後の画像信号の取得時刻の間隔が長くなり、その間
に手振れが生ずると画質低下を来たし、画素ずらしによ
る高精細化が望めない。そこでこの欠点を解消するため
の先行技術文献としては、例えば以下に示すような特許
公開公報がある。
However, such a pixel shift technique, like the multiple exposure of a still camera, has a long interval between the acquisition times of the first image signal and the last image signal, and if a camera shake occurs between them, the image quality deteriorates. Higher definition cannot be expected by shifting the pixels. Therefore, as a prior art document for solving this drawback, for example, there are the following patent publications.

【0006】特開平7−240932号公報では、撮影
光学系前方の可変頂角プリズム或いは撮影光学系後方の
移動レンズ群により、手振れによる像振れの解消と画素
ずらしによる画像の高精細化を同時に達成している。ま
た、前記特開平7−287268号公報でも、撮影光学
系の焦点距離が所定値以上の時は画素ずらし駆動精度が
低下するため、画素ずらし制御を禁止する旨の開示がな
されている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 7-240932, a variable apex angle prism in front of the photographing optical system or a moving lens group in the rear of the photographing optical system simultaneously achieves elimination of image blur caused by camera shake and high definition of an image by shifting pixels. is doing. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-287268 also discloses that when the focal length of the photographing optical system is equal to or greater than a predetermined value, the pixel shift driving accuracy is lowered, and therefore the pixel shift control is prohibited.

【0007】また、前記第2の欠点であるダイナミック
レンジの能力不足を改善するための先行技術文献として
以下に示すような特許公開公報がある。特開平1−31
9370号公報では、1組の撮像素子に対して露光量が
異なるように複数回の露光を行い、この操作によって得
た画像を合成し、広ダイナミックレンジ画像を得てい
る。特開平7−264488号公報では、感度特性の異
なる複数組の撮像素子で得た画像信号を合成し、広ダイ
ナミックレンジ画像を得ている。
Further, there are the following patent publications as prior art documents for improving the second shortcoming, which is the lack of dynamic range capability. JP-A-1-31
In 9370, a set of image pickup devices is exposed a plurality of times with different exposure amounts, and the images obtained by this operation are combined to obtain a wide dynamic range image. In Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-264488, a wide dynamic range image is obtained by synthesizing image signals obtained by a plurality of sets of image pickup elements having different sensitivity characteristics.

【0008】さらに、前記第1及び第2の欠点を同時に
解消する先行技術として、特開平8−37628号公報
では、画素ずらしのための複数の画像のうち少なくとも
1組の画像は、他の画像に対して露光量を変えて得るこ
とにより、高精細かつ広ダイナミックレンジ画像を得て
いる。
Further, as a prior art for solving the first and second drawbacks at the same time, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-37628, at least one set of a plurality of images for pixel shifting is the other image. However, by obtaining different exposure amounts, a high-definition and wide dynamic range image is obtained.

【0009】一方、撮像素子を有する撮像装置では、撮
像素子の時系列的出力から画像の動きベクトルを求め、
撮影に先立って画像振れを判断することが可能である。
そこでこの分野の先行技術として、特開平2−5707
8号公報においては、画像の動きベクトルを連続的に検
出し、該動きベクトルが最小になった時点での画像を最
終的な記録画像とすることにより、露光中の手振れの影
響を抑える旨の開示がある。また特開平8−17256
8号公報では、画素ずらし用の複数の画像間の動きベク
トルを求め、手振れや被写体振れによる像振れ成分を補
間によって取り除いてから画像合成を行い、画像の高精
細化を図る開示がなされている。
On the other hand, in an image pickup apparatus having an image pickup element, a motion vector of an image is obtained from a time series output of the image pickup element,
It is possible to determine the image shake prior to shooting.
Therefore, as a prior art in this field, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-5707
In Japanese Patent Laid-Open No. 8 (1994), the motion vector of an image is continuously detected, and the image at the time when the motion vector becomes the minimum is used as a final recorded image, thereby suppressing the influence of camera shake during exposure. There is disclosure. In addition, JP-A-8-17256
Japanese Patent Publication No. 8 discloses a method for obtaining a high-definition image by obtaining a motion vector between a plurality of images for pixel shifting, removing image shake components due to camera shake or subject shake by interpolation, and then performing image synthesis. .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記各公
報に開示された従来例では以下のような欠点があった。
特開昭60−27278号、特開昭60−91774
号、特開昭61−236282号の各公報では、手振れ
補正機構を有していないため、手振れによる像振れが大
きな撮影条件下では高精細な画像を得ることができな
い。これは、画素ずらし用に複数組の画像を得る操作が
多重露光と同様の操作であるため、第1組目の画像取り
込みから最終組の画像取り込みまでの時間が通常撮影の
露光時間に比べてはるかに長くなり、その結果、手振れ
の影響をより強く受けるためである。
However, the conventional examples disclosed in the above publications have the following drawbacks.
JP-A-60-27278, JP-A-60-91774
In Japanese Patent Laid-Open No. 61-236282 and Japanese Patent Laid-Open No. 61-236282, a high-definition image cannot be obtained under a shooting condition in which the image shake due to the hand shake is large because the shake correction mechanism is not provided. This is because the operation of obtaining multiple sets of images for pixel shifting is the same operation as multiple exposure, so the time from the first set of image capture to the final set of image capture is compared to the exposure time of normal shooting. It is much longer and, as a result, is more affected by camera shake.

【0011】特開平7−287268号公報では、手振
れ補正及び画素ずらし用の光束偏向手段である可変頂角
プリズムが撮影光学系の前方にあるため、手振れ信号を
可変頂角プリズムの駆動量に変換する係数(手振れ補正
係数)はズーミングによって変動しない。従ってズーミ
ングに際しては、画素ずらし信号を可変頂角プリズムの
駆動量に変換する係数(画素ずらし補正係数)のみを変
えればよかった。しかし撮影光学系の小型化を図るため
に光束偏向手段を撮影光学系内に設けると、ズーミング
に際して手振れ信号と画素ずらし信号の両方をそれぞれ
固有の係数で変換し、光束偏向手段を駆動しなければな
らないが、この公報にはこのような開示がない。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-287268, since a variable vertical angle prism, which is a light beam deflection means for camera shake correction and pixel shifting, is located in front of the photographing optical system, the camera shake signal is converted into the drive amount of the variable angle prism. The coefficient to be used (camera shake correction coefficient) does not change due to zooming. Therefore, at the time of zooming, it suffices to change only the coefficient (pixel shift correction coefficient) for converting the pixel shift signal into the drive amount of the variable apex angle prism. However, if a light beam deflecting unit is provided in the image capturing optical system in order to reduce the size of the image capturing optical system, both the camera shake signal and the pixel shift signal must be converted with unique coefficients during zooming and the light beam deflecting unit must be driven. However, there is no such disclosure in this publication.

【0012】また、この公報では、画素ずらし機構を、
動画を記録するビデオカメラ(カムコーダ)に適用して
いるため、画像の取り込みサイクルは動画のフィールド
周波数で決まり、一定である。しかし画素ずらし機構
を、静止画を記録するいわゆる電子スチルカメラに適用
すると、画像取り込みサイクルを撮像素子の電荷蓄積時
間(すなわち被写体輝度)に応じて変化可能な撮像素子
を使用した方が、広範な輝度範囲の被写体に対応でき
る。しかしこの場合、画像取り込みサイクルが伸びると
手振れの影響がより強く表れるため、画素ずらし動作を
撮影条件に応じてきめこまかく制御する必要がある。し
かしこの公報には、撮影光学系の焦点距離に応じて画素
ずらし動作を変える記載しかない。さらにダイナミック
レンジの拡大に関する記載がない。
Further, in this publication, a pixel shifting mechanism is
Since it is applied to a video camera (camcorder) that records a moving image, the image capturing cycle is fixed and fixed by the field frequency of the moving image. However, when the pixel shift mechanism is applied to a so-called electronic still camera that records a still image, it is wider when an image sensor that can change the image capturing cycle according to the charge storage time (that is, subject brightness) of the image sensor is used. It can be applied to subjects in the brightness range. In this case, however, the influence of camera shake is more pronounced as the image capturing cycle is extended, so it is necessary to finely control the pixel shifting operation according to the shooting conditions. However, this publication only describes that the pixel shifting operation is changed according to the focal length of the photographing optical system. Further, there is no description about expansion of dynamic range.

【0013】特開平7−240932号公報では、手振
れ補正の精度が足りなかったり手振れ補正が失敗した場
合にも画素ずらしを実行するため、高精細画像が得られ
ないばかりか、画素ずらし制御を行わないオリジナル画
像よりも低画質の画像が得られてしまう場合がある。特
開平7−287268号公報では、所定の画素ずらし精
度が得られないと予想される条件下では画素ずらしを禁
止しているが、実際の手振れの影響を基に判断している
のではない。従って上記公報と同様に、大きな手振れが
発生した場合には、オリジナル画像よりも低画質の画像
が得られてしまう可能性がある。
In Japanese Patent Laid-Open No. 7-240932, the pixel shift is executed even when the accuracy of the camera shake correction is insufficient or the camera shake correction fails, so that not only a high-definition image cannot be obtained but also the pixel shift control is performed. An image of lower quality than the original image that does not exist may be obtained. In Japanese Patent Laid-Open No. 7-287268, the pixel shift is prohibited under the condition that a predetermined pixel shift accuracy is not expected to be obtained, but the determination is not made based on the effect of actual camera shake. Therefore, as in the above publication, when a large camera shake occurs, an image having a lower image quality than the original image may be obtained.

【0014】特開昭60−91774号公報では、画像
の高精細化のみが可能で、ダイナミックレンジ拡大の記
載はない。特開平1−319370号、特開平7−26
4488号の各公報では、ダイナミックレンジの拡大の
みが可能で、高精細化の記載がない。
In Japanese Patent Laid-Open No. 60-91774, only high definition of an image is possible, and there is no description of expansion of dynamic range. JP-A-1-319370, JP-A-7-26
In each publication of No. 4488, only the dynamic range can be expanded, and there is no description of high definition.

【0015】一方、特開平8−37628号公報では、
画像の高精細化とダイナミックレンジ拡大の記載はある
ものの、ダイナミックレンジ拡大のために得る複数組の
画像に対する露光量決定法の詳しい記載がない。従って
世の中に存在するさまざまな輝度分布を有した被写体シ
ーンに、きめ細かく対応する事ができない。また、画素
ずらし操作は多重露光と同じく、撮像素子に対する見か
け上の露光(蓄積)時間が伸びるため、手振れ対策も必
要になるが、この公報にはその記載がない。
On the other hand, in JP-A-8-37628,
Although there is a description of high definition of an image and expansion of a dynamic range, there is no detailed description of an exposure amount determination method for a plurality of sets of images obtained for expansion of a dynamic range. Therefore, it is not possible to finely respond to subject scenes having various luminance distributions existing in the world. Further, like the multiple exposure, the pixel shifting operation lengthens the apparent exposure (accumulation) time to the image pickup device, so that it is necessary to take measures against camera shake, which is not described in this publication.

【0016】特開平2−57078号公報では、画素ず
らしの記載が無いため、通常の撮影画像に対する手振れ
の影響を低減するという効果のみで、画素ずらしによる
画像の高精細化は望めない。また画素ずらしによる画像
の高精細化を行う際は、画素ずらし量を撮像素子の画素
間隔に基づいた所定量に制御する必要がある。しかしな
がら特開平8−172568号公報では、可変頂角プリ
ズム等を用いた光学的手振れ補正手段がないため、画素
ずらし中の手振れによる像振れが大きくかつランダムに
生じる。従って、上記所定量の画素ずらしが実行される
保証はなく、補間による像振れ補正を行っても高精細画
像が得られる可能性は低い。また所望の高精細画像が得
られない場合の警告や、次善の策の選択等の開示もな
い。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2-57078, there is no description of the pixel shift, and therefore, only the effect of reducing the influence of camera shake on a normal photographed image can be obtained, and high definition of an image by the pixel shift cannot be expected. Further, when performing high definition of an image by pixel shifting, it is necessary to control the pixel shifting amount to a predetermined amount based on the pixel interval of the image sensor. However, in Japanese Patent Laid-Open No. 172568/1996, there is no optical camera shake correction means using a variable apex angle prism or the like, so that image shake due to camera shake during pixel shifting is large and occurs randomly. Therefore, there is no guarantee that the predetermined amount of pixel shift will be performed, and it is unlikely that a high-definition image will be obtained even if image blur correction by interpolation is performed. In addition, there is no disclosure such as a warning when a desired high-definition image cannot be obtained, and selection of the next best measure.

【0017】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、撮像条件に応じて画素ずらしを適切に行うこ
とができるように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 of the present invention is to make it possible to appropriately perform pixel shifting in accordance with imaging conditions.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、被
写体像を形成する撮像光学手段と、上記被写体像を光電
変換する撮像手段と、上記被写体像と撮像手段との相対
位置をその結像平面内で変化させる像移動手段と、上記
像移動手段を移動させながら上記撮像手段で複数組の画
像を得る画素ずらし手段と、上記撮像手段の撮像条件と
して絞り値及び露光秒時の組み合わせを決定する露出制
御条件設定手段と、上記露出制御条件設定手段の設定状
態に応じて上記画素ずらし手段の動作を切り替える切り
替え手段とを設けたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An image pickup apparatus of the present invention comprises an image pickup optical means for forming a subject image, an image pickup means for photoelectrically converting the subject image, and a relative position between the subject image and the image pickup means. An image moving unit that changes in an image plane, a pixel shifting unit that obtains a plurality of sets of images by the image capturing unit while moving the image moving unit, and a combination of an aperture value and an exposure time as an image capturing condition of the image capturing unit. It is characterized in that an exposure control condition setting means for determining and a switching means for switching the operation of the pixel shifting means according to the setting state of the exposure control condition setting means are provided.

【0025】また、本発明の他の特徴とするところは、
被写体像を形成する撮像光学手段と、上記被写体像を光
電変換する撮像手段と、上記被写体像と撮像手段との相
対位置をその結像平面内で変化させる像移動手段と、上
記像移動手段を移動させながら上記撮像手段で複数組の
画像を得る画素ずらし手段と、撮像条件を判定する判定
手段と、上記判定手段の判定結果に基づいて上記画素ず
らし手段の動作を第1の所定回数の画素ずらしを行う第
1の画素ずらしモードと、上記第1の所定回数とは異な
る第2の所定回数の画素ずらしを行う第2の画素ずらし
モードとに切り替える切り替え手段とを設けたことを特
徴としている。
Another feature of the present invention is that
An image pickup optical means for forming a subject image, an image pickup means for photoelectrically converting the subject image, an image moving means for changing a relative position of the subject image and the image pickup means within an image forming plane, and the image moving means. Pixel shift means for obtaining a plurality of sets of images by the image pickup means while moving, determination means for determining the image pickup condition, and operation of the pixel shift means based on the determination result of the determination means for a first predetermined number of pixels A switching means for switching between a first pixel shifting mode for shifting and a second pixel shifting mode for shifting a pixel a second predetermined number of times different from the first predetermined number of times are provided. .

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【0031】[0031]

【0032】[0032]

【0033】[0033]

【0034】[0034]

【0035】[0035]

【0036】[0036]

【0037】[0037]

【0038】[0038]

【0039】[0039]

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【0042】[0042]

【0043】[0043]

【0044】[0044]

【0045】[0045]

【0046】[0046]

【0047】[0047]

【0048】[0048]

【0049】[0049]

【0050】[0050]

【0051】[0051]

【0052】[0052]

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1〜10の実施
の形態について説明する。図1ないし図5は本発明の第
1〜10の実施の形態に共通に係わる図である。図2は
結像光学系の一例を示したもので、焦点距離は10mm
〜30mmの3倍ズームであり、同図(a)はワイド端
(f=10mm)、同図(b)はテレ端(f=30m
m)におけるレンズの配置を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The first to tenth embodiments of the present invention will be described below. 1 to 5 are views commonly related to the first to tenth embodiments of the present invention. FIG. 2 shows an example of an image forming optical system, which has a focal length of 10 mm.
It is a 3 × zoom of ˜30 mm, the figure (a) is the wide end (f = 10 mm), and the figure (b) is the tele end (f = 30 m).
The arrangement of the lenses in m) is shown.

【0056】この結像光学系は4つの群より成り、変倍
に当たっては第4群が固定で第1、第2、第3群が移動
し、焦点調節の際には第1群が移動する。そして第2群
を光軸に対して垂直方向に変位させることにより、結像
面上の像を変位させて画素ずらし及び手振れ補正を行
う。
This image-forming optical system is composed of four groups. For zooming, the fourth group is fixed and the first, second, and third groups move, and the first group moves during focus adjustment. . Then, by displacing the second group in the direction perpendicular to the optical axis, the image on the image plane is displaced to perform pixel shift and camera shake correction.

【0057】次に図3を用いて第2レンズ群の光束偏向
効果について説明する。図3は図2の各レンズ群を簡略
化して示したもので、同図(a)は第2群が所定量dL
だけ下方向にシフトした時の像側での光束偏向効果を、
同図(b)は同じく第2群が所定量dL だけ下方向にシ
フトした時の物体側での光束偏向効果を示している。ま
ず図3(a)について説明する。物体側より第1群の光
軸上に入射した光線は、下方向にシフトした負の第2群
により、上方向に偏向され、第3群、第4群を通過して
像面上の像高dIMの位置に到達する。この時の第2群シ
フト量dL と像変位量高dIMの比を偏心敏感度Sd と称
することにすると、これら3つの値は、 dIM=Sd ×dL ………(1) で関係づけられる。
Next, the light beam deflection effect of the second lens group will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows each lens group of FIG. 2 in a simplified manner. In FIG. 3A, the second group has a predetermined amount d L.
The light beam deflection effect on the image side when it is shifted downwards only
FIG. 11B also shows the light beam deflection effect on the object side when the second lens unit is shifted downward by the predetermined amount d L. First, FIG. 3A will be described. A light beam incident on the optical axis of the first lens unit from the object side is deflected upward by the negative second lens unit that is shifted downward, passes through the third lens unit and the fourth lens unit, and is imaged on the image plane. Reach the high d IM position. When the ratio of the second group shift amount d L to the image displacement amount high d IM at this time is referred to as the eccentricity sensitivity S d , these three values are: d IM = S d × d L. ) Is related.

【0058】そして偏心敏感度Sd は第2群以降のレン
ズ群の配置によって変わるため、本実施の形態ではズー
ミングに応じて変化する。一方、本実施の形態は第1群
によるフロントフォーカスを採用しているため、偏心敏
感度Sd はフォーカシングによっては変動しない。ただ
し第4群等でフォーカシングするリアフォーカス方式を
採用すれば、フォーカシングによっても偏心敏感度Sd
は変動する。そこで一般的に偏心敏感度Sd は焦点距離
fと被写体距離Rの関数 Sd (f,R)と表わされる
ため、式(1)も、 dIM=Sd (f,R)×dL ………(2) と置き換えられる。
The eccentricity sensitivity S d changes depending on the arrangement of the second and subsequent lens groups, and therefore changes in accordance with zooming in this embodiment. On the other hand, in the present embodiment, since the front focus by the first group is adopted, the eccentricity sensitivity S d does not change due to focusing. However, if a rear focus method that focuses on the fourth lens group is adopted, the eccentricity sensitivity S d can be increased even by focusing.
Fluctuates. Therefore, since the eccentricity sensitivity S d is generally expressed as a function S d (f, R) of the focal length f and the subject distance R, the equation (1) is also expressed as d IM = S d (f, R) × d L ……… Replaced with (2).

【0059】次に画素ずらし実行時の第2群のシフト駆
動量について説明する。図4は画素ずらしの原理を説明
するための図で、撮像素子の受光部拡大図を示してい
る。図4において、受光面上には画素としての正方形の
受光部が横方向WY 、縦方向W P の間隔にて規則的に配
置される。この受光面上に結像された像の分解能は上記
画素間隔WY 、WP で規定されてしまうが、画素と像と
の相対位置を変えながら複数の像信号を取り込み、これ
を所定の法則に従って合成・復元することで像の分解能
を向上できる。例えば像のある点が、受光面中央の受光
部の中心IM1に位置する時、第1組目の像信号(2次
元センサのすべての画素信号)を取り込み、記憶する。
次に該像の点がIM2に位置するように像を右方向XY
=WY /2だけ変位させ、第2組目の像信号を取り込
み、記憶する。同様に像点をIM3、IM4に移動して
第3、第4組目の像信号を取り込み、合計4組の像信号
を合成することで像に関する情報量が4倍になり、画像
の空間分解能を水平、垂直方向とも2倍に高められる。
Next, the second group shift driving at the time of executing pixel shifting
The momentum will be described. Figure 4 explains the principle of pixel shifting
Fig. 2 is an enlarged view of the light receiving part of the image sensor.
It In FIG. 4, a square as a pixel is formed on the light receiving surface.
The light receiving part is lateral WY, Vertical direction W PDistribute regularly at intervals
Placed. The resolution of the image formed on this light receiving surface is
Pixel spacing WY, WPIs defined by
Multiple image signals are acquired while changing the relative position of
Image resolution by combining and reconstructing
Can be improved. For example, the point where the image is
When it is located at the center IM1 of the part, the first set of image signals (second order
All pixel signals of the original sensor) are fetched and stored.
The image is then moved to the right X so that the point of the image is located at IM2.Y
= WYDisplace by / 2 and capture the second set of image signals
I remember. Similarly, move the image point to IM3, IM4
Image signals of the third and fourth groups are taken in, and a total of four pairs of image signals
The amount of information about the image is quadrupled by combining
The spatial resolution of can be doubled both horizontally and vertically.

【0060】ここで画素ずらしのために像をXY (=W
Y /2)或いはXP (=WP /2)だけ移動させるため
には前記図3(a)で示した第2群の像移動作用を利用
する。すなわち、像を上方向にXP だけ変位させるため
には、式(2)に従って、 dL =XP /Sd (f,R) ………(3) で求まるdL だけ第2群を下方向にシフトさせればよ
い。そして画素ずらしのための像変位量XP はいつも一
定値だが、偏心敏感度Sd (f,R)はズーミング、フ
ォーカシングによって変わるため、第2群シフト量dL
も光学系の状態に応じて変える必要がある。そこで本発
明では後述するように、ズーミング、フォーカシングの
状態に応じた偏心敏感度Sd (f,R)に関するデータ
を第1の係数として、マイクロプロセッサ(CPU)内
のROM(Read Only Memory)に記憶させている。
Here, the image is moved to X Y (= W for the pixel shift).
Y / 2) or just to move the X P (= W P / 2 ) using the image movement effect of the second group shown in FIG. 3 (a). That is, in order to displace upward by X P image in accordance with equation (2), d L = X P / S d (f, R) and d L only the second group determined by ......... (3) You can shift it down. The image displacement X P for pixel shifting've always constant values, decentering sensitivity S d (f, R) zooming since they depend focusing, the second group shift amount d L
Also needs to be changed according to the state of the optical system. Therefore, in the present invention, as will be described later, data regarding the eccentricity sensitivity S d (f, R) according to the zooming and focusing states is stored in a ROM (Read Only Memory) in a microprocessor (CPU) as a first coefficient. I remember.

【0061】次に図3(b)について説明する。像面の
中央より光学系の光軸cに沿って左に射出した光線は第
4群、第3群を通過し、下方向にシフトした負の第2群
により、上方向に偏向される。そして第1群を通過した
光線は結像系の光軸cと平行な軸c′に対しθOB の角
度だけ偏向して物体側に投射される。この時の第2群シ
フト量dL と光軸偏向角θOBとの比を角度敏感度Sθと
称することにすると、これら3つの値は、 θOB=Sθ×dL ………(4) で関係づけられる。そして角度敏感度Sθは第2群以前
のレンズ群の配置によって変わるため、本実施の形態で
はズーミング及びフォーカシングに応じて変化する。そ
こで一般的に角度敏感度Sθも前述の偏心敏感度Sd
同様に、焦点距離fと被写体距離Rの関数Sθ(f,
R)と表わされるため、式(4)も、 θOB=Sθ(f,R)×dL ………(5) と置き換えられる。
Next, FIG. 3B will be described. A light beam emitted to the left from the center of the image plane along the optical axis c of the optical system passes through the fourth group and the third group, and is deflected upward by the negative second group which is shifted downward. Then, the light beam that has passed through the first group is deflected by an angle of θ OB with respect to an axis c ′ parallel to the optical axis c of the image forming system, and is projected on the object side. If the ratio of the second group shift amount d L and the optical axis deflection angle θ OB at this time is called angle sensitivity Sθ, these three values are θ OB = Sθ × d L (4) Related by. Since the angle sensitivity Sθ changes depending on the arrangement of the lens groups before the second lens group, it changes according to zooming and focusing in this embodiment. Therefore, in general, the angle sensitivity Sθ is a function Sθ (f, f, of the focal length f and the subject distance R, like the eccentricity sensitivity S d described above.
Since it is expressed as R), the equation (4) is also replaced with θ OB = Sθ (f, R) × d L (5).

【0062】次に手振れ補正時の第2群のシフト駆動量
について説明する。結像光学系と撮像素子を有するカメ
ラ本体が手振れによって下方向に、すなわち、結像光学
系の先端が下を向く方向に角度θCAMERAだけ回転振れを
生じたとする。この時の手振れによる像振れはカメラに
対して被写体が上方向に角度θOB(=θCAMERA)だけ移
動した時の像変位と等価である。そこで図3(b)を参
照すると、被写体が上方向に角度θOBだけ移動した時に
は第2群を下方向にdL だけシフト駆動させれば、被写
体像の移動を解消させることができる。すなわち、手振
れ検知センサが検知した手振れ角度θCAMERAと、式
(5)に基づき、次式、 dL =θCAMERA/Sθ(f,R) ………(6) で求まるdL だけ第2群を下方向にシフトさせれば手振
れによる像振れを解消できる。
Next, the shift driving amount of the second lens group during camera shake correction will be described. It is assumed that the camera body having the image forming optical system and the image pickup element shakes downward by the hand shake, that is, in the direction in which the tip of the image forming optical system faces downward by the angle θ CAMERA . The image blur caused by camera shake at this time is equivalent to the image displacement when the subject moves upward by the angle θ OB (= θ CAMERA ) with respect to the camera. Therefore, referring to FIG. 3B, when the subject moves upward by the angle θ OB , the movement of the subject image can be eliminated by shifting the second group downward by d L. That is, based on the camera shake angle θ CAMERA detected by the camera shake detection sensor and the formula (5), the second group is d L obtained by the following formula: d L = θ CAMERA / Sθ (f, R) (6) Image shift due to camera shake can be eliminated by shifting in the downward direction.

【0063】そして手振れ角度θCAMERAは時々刻々変わ
るとともに、角度敏感度Sθ(f,R)もズーミング、
フォーカシングによって変わるため、第2群シフト量d
L も光学系の状態に応じて変える必要がある。そこで本
発明では前述の偏心敏感度S d (f,R)と同様に、ズ
ーミング、フォーカシングの状態に応じた角度敏感度S
θ(f,R)に関するデータを第2の係数として、マイ
クロプロセッサ内のROMに記憶させている。
Then, the camera shake angle θCAMERAChanges moment by moment
And the angle sensitivity Sθ (f, R) is also zoomed,
The amount of shift of the second lens unit d because it changes depending on the focusing.
LAlso needs to be changed according to the state of the optical system. Book there
In the invention, the eccentricity sensitivity S described above is used. dSimilar to (f, R),
Angle sensitivity S according to the state of focusing and focusing
Data regarding θ (f, R) is used as the second coefficient
It is stored in the ROM in the black processor.

【0064】図1は撮像装置の構成図である。図1にお
いて、CMRはカメラ本体、LNSはレンズで、カメラ
本体CMRに対して着脱可能な交換レンズとして構成さ
れている。まずカメラ本体CMRについて説明する。C
CPUはカメラ内マイクロコンピュータ(以下マイコン
と略す)で、ROM、RAM、A/D、D/A変換機能
を有する1チップマイコンである。カメラ内マイコンC
CPUはROMに格納されたカメラのシーケンスプログ
ラムに従って、自動露出制御(AE)、自動焦点調節
(AF)、画素ずらし制御等のカメラの一連の動作を行
う。そのためにカメラ内マイコンCCPUは、カメラ本
体CMR内の周辺回路及びレンズLNSと通信して各々
の回路やレンズの動作を制御する。
FIG. 1 is a block diagram of the image pickup apparatus. In FIG. 1, CMR is a camera body, and LNS is a lens, which is configured as an interchangeable lens that is attachable to and detachable from the camera body CMR. First, the camera body CMR will be described. C
The CPU is an in-camera microcomputer (hereinafter abbreviated as a microcomputer), which is a one-chip microcomputer having ROM, RAM, A / D, and D / A conversion functions. Microcomputer C in camera
The CPU performs a series of camera operations such as automatic exposure control (AE), automatic focus adjustment (AF), and pixel shift control according to the camera sequence program stored in the ROM. Therefore, the in-camera microcomputer CCPU communicates with the peripheral circuits and the lens LNS in the camera body CMR to control the operation of each circuit and lens.

【0065】カメラ本体CMRとレンズLNSとを結合
するマウント部には4組の接続端子が設けられる。カメ
ラ内電源BATはカメラ内各回路やアクチュエータへ電
源を供給するとともに、ラインVCCを介してレンズL
NSにも電源供給する。DCLはカメラ内マイコンCC
PUから後述するレンズ内マイコンLCPUへ信号を送
信するライン、DLCはレンズ内マイコンLCPUから
カメラ内マイコンCCPUへ信号を送信するラインで、
この2つのラインを通じてカメラ本体CMRはレンズL
NSを制御する。またカメラ、レンズのグラウンドもラ
インGNDを介して接続される。
Four sets of connection terminals are provided on the mount portion for connecting the camera body CMR and the lens LNS. The power supply BAT in the camera supplies power to the circuits and actuators in the camera, and also the lens L via the line VCC.
It also supplies power to NS. DCL is the camera microcomputer CC
A line for transmitting a signal from the PU to the microcomputer LCPU in the lens, which will be described later, and a line DLC for transmitting a signal from the microcomputer LCPU in the lens to the microcomputer CCPU in the camera.
The camera body CMR uses the lens L through these two lines.
Control NS. Further, the grounds of the camera and the lens are also connected via the line GND.

【0066】IMSはCCD等の撮像素子、IMDRは
撮像素子IMSの電荷蓄積、電荷転送等を制御するドラ
イバである。MEMは撮影した画像の画像信号データを
記録・保存するためのメモリで、半導体メモリ、磁気デ
ィスク、光ディスク等が用いられる。DISPは液晶デ
ィスプレイ等で構成された表示部で、撮像素子IMSで
得た画像を表示するとともにカメラの動作状態等も表示
する。BSはハーフミラーで構成されたビームスプリッ
タで、撮影光束の一部をセンサSNSへ導く。センサS
NSは結像光学系の焦点状態を検出する焦点検出センサ
と、被写体輝度を検出する測光センサとからなる。CN
Cはデスクトップコンピュータ等の外部装置と接続する
ためのコネクタで、前記メモリMEMの内容を外部に送
信したり、外部装置からの信号でカメラ本体CMRを制
御するのに用いられる。
IMS is an image pickup device such as CCD, IMDR is a driver for controlling charge accumulation, charge transfer and the like of the image pickup device IMS. The MEM is a memory for recording and storing image signal data of a photographed image, and a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk or the like is used. The DISP is a display unit composed of a liquid crystal display or the like, and displays an image obtained by the image pickup device IMS and also displays the operating state of the camera and the like. BS is a beam splitter composed of a half mirror, which guides a part of the photographing light flux to the sensor SNS. Sensor S
NS comprises a focus detection sensor that detects the focus state of the imaging optical system and a photometric sensor that detects subject brightness. CN
C is a connector for connecting to an external device such as a desktop computer, and is used for transmitting the contents of the memory MEM to the outside and controlling the camera body CMR by a signal from the external device.

【0067】SWMNはメインスイッチで、このスイッ
チがオンされるとカメラ内マイコンCCPUは撮影に関
する所定のプログラムの実効を許可する。SW1、SW
2はカメラのレリーズボタンに連動したスイッチで、そ
れぞれレリーズボタンの第1ストローク、第2ストロー
クの押下でオンとなる。SWSFは画素ずらしモード選
択スイッチで、画素ずらしの許可/不許可や、複数の画
素ずらしのモードから所定のモードを選択するのに用い
られる。SWISは手振れ補正(Image Stabilization
、以下図面ではISと略す)選択スイッチで、手振れ
補正の許可/不許可を選択するスイッチである。SWM
ODは撮影モード選択スイッチで、撮影者が所定のモー
ドを選択すると、撮影者の意図するAEモード、AFモ
ードが設定されるほか、前記画素ずらしモードと手振れ
補正モードも自動設定される。
SWMN is a main switch, and when this switch is turned on, the microcomputer CCPU in the camera permits execution of a predetermined program relating to photographing. SW1, SW
A switch 2 is interlocked with the release button of the camera and is turned on by pressing the first stroke and the second stroke of the release button. SWSF is a pixel shift mode selection switch, and is used for permitting / not permitting pixel shift and selecting a predetermined mode from a plurality of pixel shift modes. SWIS is for image stabilization.
(Hereinafter, abbreviated as IS in the drawings) is a switch for selecting permission / non-permission of camera shake correction. SWM
OD is a photographing mode selection switch. When the photographer selects a predetermined mode, the AE mode and AF mode intended by the photographer are set, and the pixel shift mode and the camera shake correction mode are automatically set.

【0068】次にレンズLNS側について説明する。L
CPUはレンズ内マイコンで、カメラ内マイコンCCP
Uと同じくROM、RAM、A/D、D/A変換機能を
有する1チップマイコンである。レンズ内マイコンLC
PUはカメラ内マイコンCCPUから信号ラインDCL
を介して送られてくる命令に従い、後述するフォーカシ
ングアクチュエータ、ズーミングアクチュエータ、絞り
アクチュエータ及び像振れ補正アクチュエータの駆動制
御を行う。またレンズの各種動作状況やレンズ固有のパ
ラメータを信号ラインDLCを介してカメラ内マイコン
CCPUへ送信する。L1ないしL4は、図2で説明し
た第1ないし第4のレンズ群に相当するレンズ群であ
り、ズーム光学系を構成し、この光学系により被写体像
が撮像素子IMS上に形成される。
Next, the lens LNS side will be described. L
The CPU is the microcomputer in the lens and the microcomputer CCP in the camera
Like U, it is a one-chip microcomputer having ROM, RAM, A / D, and D / A conversion functions. Microcomputer LC in lens
PU is a signal line DCL from the microcomputer CCPU in the camera
Drive control of a focusing actuator, a zooming actuator, a diaphragm actuator, and an image blur correction actuator, which will be described later, is performed according to a command sent via the. Further, various operating conditions of the lens and parameters peculiar to the lens are transmitted to the in-camera microcomputer CCPU via the signal line DLC. L1 to L4 are lens groups corresponding to the first to fourth lens groups described with reference to FIG. 2, and constitute a zoom optical system, and a subject image is formed on the image pickup element IMS by this optical system.

【0069】FACTはフォーカシングアクチュエータ
で、第1レンズ群L1を光軸方向に進退させて焦点調節
を行い、L1の位置すなわち被写体距離に相当する情報
をフォーカスエンコーダFENCが検知し、レンズ内マ
イコンLCPUに送出する。ZACTはズーミングアク
チュエータで、不図示のズーム機構により第1レンズ群
L1ないし第3レンズ群L3を光軸方向に進退させてズ
ーミングを行い、該ズーム情報をズームエンコーダZE
NCが検知し、レンズ内マイコンLCPUに送出する。
DFMは光量調節用の絞り、DACTは絞りDFMを駆
動する絞りアクチュエータである。
FACT is a focusing actuator, which moves the first lens unit L1 forward and backward in the optical axis direction to adjust the focus, and the focus encoder FENC detects information corresponding to the position of L1, that is, the object distance, and the microcomputer LCPU in the lens detects it. Send out. ZACT is a zooming actuator, which moves the first lens unit L1 to the third lens unit L3 forward and backward in the optical axis direction by a zoom mechanism (not shown) to perform zooming, and to output the zoom information to the zoom encoder ZE.
The NC detects and sends it to the microcomputer LCPU in the lens.
DFM is a diaphragm for adjusting the amount of light, and DACT is a diaphragm actuator that drives the diaphragm DFM.

【0070】GRP、GRYは振動ジャイロ等の手振れ
センサで、カメラの上下(ピッチ)方向及び左右(ヨ
ー)方向の角度振れを検知するため、同一のセンサGR
P、GRYが設置される。そして手振れ検知結果はレン
ズ内マイコンLCPUに送信される。第2レンズ群L2
は光軸に対して垂直な平面内で2次元方向に独立にシフ
ト可能に構成される。そして、光軸に対して上下方向す
なわちピッチ振れ補正方向にはピッチアクチュエータI
ACTPで駆動され、左右方向(当図では紙面に垂直方
向)すなわちヨー振れ補正方向にはヨーアクチュエータ
IACTYで駆動される。なおこのシフト機構について
は本出願人による特開平6−3727号公報等に記載さ
れ公知となっている。
GRP and GRY are camera shake sensors such as a vibration gyro, which detect angular shakes in the vertical (pitch) direction and the horizontal (yaw) direction of the camera.
P and GRY are installed. Then, the shake detection result is transmitted to the lens microcomputer LCPU. Second lens unit L2
Are independently shiftable in a two-dimensional direction within a plane perpendicular to the optical axis. The pitch actuator I is arranged in the vertical direction with respect to the optical axis, that is, in the pitch shake correction direction.
It is driven by ACTP, and is driven by a yaw actuator IACTY in the left-right direction (the direction perpendicular to the paper surface in this figure), that is, in the yaw shake correction direction. Incidentally, this shift mechanism is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-3727 by the present applicant and is well known.

【0071】図5は本発明の画素ずらしと手振れ補正の
主要動作を説明するためのブロック図であり、2点鎖線
で囲まれたCCPUブロックがカメラ内マイコンCCP
Uで実行された部分、同じくLCPUブロックがレンズ
内マイコンLCPUで実行される部分である。11は撮
影条件設定回路で、AE、AF、画素ずらし、手振れ補
正の各機能の動作モードが設定される。12はタイミン
グパルス発生回路で、画素ずらしのための像移動光学系
駆動及び撮像素子の画像信号取り込みタイミングを制御
するトリガ信号を発生する。13は撮像素子駆動回路
で、撮影条件設定回路11及びタイミングパルス発生回
路12の制御信号に従い、所定のタイミング、所定の電
荷蓄積条件で画像信号を取り込む。14は一時記憶回路
で、取り込んだ画像信号を画素ずらし処理するために一
時的に記憶する。15は画像合成回路で、画素ずらし操
作で得た複数組の画像信号を合成し、高精細な画像を得
る。16は記録部で、図1のメモリMEMに相当し、合
成された高精細画像信号を記録する。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the main operations of the pixel shift and camera shake correction of the present invention. The CCPU block surrounded by a two-dot chain line is the microcomputer CCP in the camera
The part executed by U, and the LCPU block is the part executed by the in-lens microcomputer LCPU. Reference numeral 11 denotes a photographing condition setting circuit, which sets operation modes of functions of AE, AF, pixel shift, and camera shake correction. A timing pulse generation circuit 12 generates a trigger signal for controlling the driving of the image moving optical system for shifting the pixel and the timing of capturing the image signal of the image sensor. Reference numeral 13 denotes an image sensor drive circuit, which captures an image signal at a predetermined timing and a predetermined charge storage condition in accordance with control signals from the shooting condition setting circuit 11 and the timing pulse generation circuit 12. A temporary storage circuit 14 temporarily stores the captured image signal for pixel shift processing. An image synthesizing circuit 15 synthesizes a plurality of sets of image signals obtained by the pixel shifting operation to obtain a high-definition image. A recording unit 16 corresponds to the memory MEM in FIG. 1 and records the combined high-definition image signal.

【0072】21は画素ずらし信号発生回路で、画素ず
らし用に像を変位させるための指令信号を発生する。2
2は第1係数発生回路で、結像光学系のフォーカス及び
ズーム情報に応じて前述の偏心敏感度Sd (f,R)に
相当するデータをレンズ内マイコンLCPUのROMか
ら読み出し、前記画素ずらし信号の大きさに補正して像
移動量がXY、或いはXP となるような第2群のシフト
量指令値を算出する。
Reference numeral 21 denotes a pixel shift signal generation circuit, which generates a command signal for displacing an image for pixel shift. Two
Reference numeral 2 denotes a first coefficient generation circuit, which reads out data corresponding to the decentering sensitivity S d (f, R) described above from the ROM of the microcomputer LCPU in the lens according to the focus and zoom information of the imaging optical system, and shifts the pixel. The shift amount command value of the second group is calculated so that the image movement amount becomes X Y or X P by correcting the signal magnitude.

【0073】31は手振れセンサで、前述の振動ジャイ
ロGRP、GRYに相当する。32は手振れ信号演算回
路で、手振れ検知センサ31が検出した手振れの角速度
信号のフィルタリング及び積分演算を行い。手振れ角度
を算出する。33は第2係数発生回路で、結像光学系の
フォーカス及びズーム情報に応じて前述の角度敏感度S
θ(f,R)に相当するデータをレンズ内マイコンLC
PUのROMから読み出し、前記手振れ角度信号の大き
さを補正して、像振れ防止制御のための第2群シフト量
指令値を算出する。
Reference numeral 31 is a camera shake sensor, which corresponds to the above-mentioned vibration gyroscopes GRP and GRY. Reference numeral 32 denotes a camera shake signal calculation circuit, which performs filtering and integral calculation of the camera shake angular velocity signal detected by the camera shake detection sensor 31. Calculate the camera shake angle. Reference numeral 33 denotes a second coefficient generation circuit, which is used to detect the angle sensitivity S according to the focus and zoom information of the imaging optical system.
Data corresponding to θ (f, R) is transferred to the microcomputer LC in the lens.
The value is read from the ROM of the PU, the magnitude of the camera shake angle signal is corrected, and the second group shift amount command value for image shake prevention control is calculated.

【0074】41は合成回路で、22で求めた画素ずら
しのための第2群シフト量指令値と、33で求めた手振
れ補正のための第2群シフト量指令値を加算する。42
は手振れ補正アクチュエータで、図1のIACTP、I
ACTYに相当し、第2レンズ群が合成回路41で求め
た駆動指令値に従って駆動するよう、アクチュエータを
制御する。43は第2レンズ群が実際にシフト駆動され
ていることを示すブロックで、該駆動により撮像素子1
3上に像が移動制御される。以上の各ブロックにより画
素ずらし及び手振れ補正が同時に実行される。
Reference numeral 41 denotes a synthesizing circuit, which adds the second group shift amount command value for shifting the pixel determined in 22 and the second group shift amount command value for camera shake compensation determined in 33. 42
Is an image stabilization actuator, which is IACTP, I
The actuator is controlled so that the second lens group is driven according to the drive command value obtained by the combining circuit 41, which corresponds to ACTY. Reference numeral 43 is a block showing that the second lens group is actually being driven to shift, and the image pickup device 1 is driven by the driving.
The movement of the image is controlled to 3 above. Pixel shift and camera shake correction are simultaneously performed by the above blocks.

【0075】(第1の実施の形態)図6及び図7は本発
明の第1の実施の形態におけるカメラ本体及び交換レン
ズ内の各マイコンCCPU、LCPUの制御フローを示
すフローチャートである。まず、図1を参照しながら図
6を用いて、カメラ内マイコンCCPUの制御フローを
説明する。カメラ本体CMR側の電源スイッチ(メイン
スイッチ)SWMNがオンされると、カメラ内マイコン
CCPUへの給電が開始され、ステップ(101)を経
てステップ(102)からの動作を開始する。ステップ
(102)においては、レリーズボタンの第1段階押下
によりオンとなるSW1の状態検知を行い、このスイッ
チSW1がオフの時にはステップ(103)へ移行す
る。そして、このステップ(103)において、レンズ
LNS側へ像振れ補正動作(以下IS(Image Stabiliz
ation の略)と称す)を停止する命令を送信する。上記
ステップ(102)及び(103)はスイッチSW1が
オンとなるか、或いは電源スイッチSWMNがオフとな
るまで繰り返し実効される。
(First Embodiment) FIGS. 6 and 7 are flow charts showing a control flow of each of the microcomputers CCPU and LCPU in the camera body and the interchangeable lens in the first embodiment of the present invention. First, the control flow of the in-camera microcomputer CCPU will be described with reference to FIG. 1 and FIG. When the power switch (main switch) SWMN on the camera body CMR side is turned on, power supply to the in-camera microcomputer CCPU is started, and the operation from step (102) is started after step (101). In step (102), the state of SW1 which is turned on by pressing the release button in the first step is detected, and when the switch SW1 is off, the process proceeds to step (103). Then, in this step (103), an image blur correction operation (hereinafter referred to as IS (Image Stabiliz
(abbreviation of ation)) is sent. The above steps (102) and (103) are repeatedly executed until the switch SW1 is turned on or the power switch SWMN is turned off.

【0076】上記フローを実行中にスイッチSW1がオ
ンされると、ステップ(102)からステップ(11
1)へ移行する。ステップ(111)においては、カメ
ラ内マイコンCCPUはラインDCLを介してレンズ内
マイコンLCPUに対し、像振れ補正開始命令を送信す
る。次のステップ(112)においては、レンズの開放
Fナンバー、焦点距離等のレンズ固有のパラメータをレ
ンズ内マイコンLCPUから取得するパラメータ通信を
行う。ステップ(113)ではセンサSNSによって被
写体輝度を測定し、所定の露出制御プログラム線図に従
って撮像素子の像信号蓄積時間や絞り制御値を演算する
とともに、その結果をレンズ内マイコンLCPUにも送
信する。ステップ(114)ではセンサSNSによって
焦点状態を検出するとともに、フォーカシングレンズの
駆動命令をレンズ内マイコンLCPUに送信する。
When the switch SW1 is turned on during execution of the above flow, steps (102) to (11)
Go to 1). In step (111), the in-camera microcomputer CCPU transmits an image blur correction start command to the in-lens microcomputer LCPU via the line DCL. In the next step (112), parameter communication is performed to acquire lens-specific parameters such as the lens open F-number and focal length from the lens microcomputer LCPU. In step (113), the brightness of the subject is measured by the sensor SNS, the image signal storage time of the image sensor and the aperture control value are calculated according to a predetermined exposure control program diagram, and the results are also transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In step (114), the focus state is detected by the sensor SNS and a driving command for the focusing lens is transmitted to the in-lens microcomputer LCPU.

【0077】ステップ(115)では前述の画素ずらし
モード選択スイッチSWSFの状態検知を行うととも
に、前記測光結果等を基に、画素ずらし実行の可否や画
素ずらし回数等の画素ずらし条件を設定する。ステップ
(116)では、レリーズボタンの第2段階押下により
オンとなるSW2の状態検知を行い、このスイッチSW
2がオフの時にはステップ(111)へ戻り、ステップ
(111)ないしステップ(115)を繰り返し実行す
る。ステップ(116)でSW2がオンと判定されたら
ステップ(117)へ移行する。
In step (115), the state of the pixel shift mode selection switch SWSF is detected, and the pixel shift conditions such as whether or not the pixel shift can be performed and the number of pixel shifts are set based on the photometric result. In step (116), the state of SW2, which is turned on when the release button is pressed in the second stage, is detected, and the switch SW
When 2 is off, the process returns to step (111), and steps (111) to (115) are repeatedly executed. When SW2 is determined to be ON in step (116), the process proceeds to step (117).

【0078】ステップ(117)では画素ずらし回数を
カウントするカウンタCNTをゼロに初期化する。ステ
ップ(118)では画素ずらし制御のトリガ信号となる
タイミングパルスを発生し、レンズ内マイコンLCPU
にも送信する。ステップ(119)ではドライバIMD
Rを介して、撮像素子IMSの電荷蓄積、及び蓄積した
電荷の転送・読み出し制御を行う。ステップ(120)
では、前記ステップ(119)で読み出した画像信号を
カメラ内マイコンCCPU内のRAMに一時記憶する。
ステップ(121)では、画素ずらし回数カウンタCN
Tに1を加え、更新する。ステップ(122)ではカウ
ンタCNTが所定値NSFに達したか否かを判定する。そ
してカウンタCNTが所定値NSFに達していない場合に
はステップ(118)に戻って次のタイミングパルス発
生を待ち、画素ずらし制御を続行する。ステップ(12
2)でカウンタCNTが所定値NSFに達したら、ステッ
プ(123)へ移行する。
In step (117), a counter CNT that counts the number of pixel shifts is initialized to zero. In step (118), a timing pulse serving as a trigger signal for pixel shift control is generated, and the in-lens microcomputer LCPU is generated.
Also send. In step (119), the driver IMD
Charge accumulation in the image sensor IMS and transfer / readout control of accumulated charges are performed via R. Step (120)
Then, the image signal read in the step (119) is temporarily stored in the RAM in the camera microcomputer CCPU.
In step (121), the pixel shift counter CN
Add 1 to T and update. In step (122), it is determined whether the counter CNT has reached a predetermined value N SF . When the counter CNT has not reached the predetermined value N SF , the process returns to step (118) to wait for the next timing pulse generation, and the pixel shift control is continued. Step (12
When the counter CNT reaches the predetermined value N SF in 2), the process proceeds to step (123).

【0079】ステップ(123)ではレンズ内マイコン
LCPUに対し、画素ずらしが完了したことを送信す
る。ステップ(124)では画素ずらしによって得た複
数の画像信号を合成し、1つの高精細画像を作成する。
ステップ(125)では上記ステップ(124)で得た
画像をメモリMEMに記録する。
In step (123), the fact that the pixel shift has been completed is transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In step (124), a plurality of image signals obtained by pixel shifting are combined to create one high-definition image.
In step (125), the image obtained in step (124) is recorded in the memory MEM.

【0080】以上で撮影動作が終了し、ステップ(10
2)へ戻る。そして当ステップ(102)でスイッチS
W1がオンの状態であればステップ(111)以降の動
作を繰り返し、スイッチSW1がオフであれば、ステッ
プ(103)でレンズ内マイコンLCPUに対し、像振
れ補正動作の停止を命令する。
With the above, the photographing operation is completed, and step (10
Return to 2). Then, in this step (102), the switch S
If W1 is in the on state, the operation after step (111) is repeated, and if the switch SW1 is off, the in-lens microcomputer LCPU is instructed to stop the image blur correction operation in the step (103).

【0081】図7はレンズ内マイコンLCPUの制御を
示すフローチャートである。図7において、カメラ側の
電源スイッチSWMNのオンにより、交換レンズ側にも
電源が供給されると、ステップ(131)よりステップ
(132)へ進む。ステップ(132)においてはIS
開始命令の判別を行い、カメラ本体CMRからIS開始
命令が来ていない時はステップ(133)へ進む。ステ
ップ(133)においてはIS停止命令の判別を行い、
カメラ本体CMRからIS停止命令が来ていない時はス
テップ(132)へ戻る。IS停止命令が来ている時は
ステップ(134)へ進み、ピッチ及びヨー方向の像振
れ補正アクチュエータIACTを停止する。ステップ
(132)ないしステップ(134)を実行中にカメラ
内マイコンCCPUよりIS開始命令が送信されると、
ステップ(132)よりステップ(141)へ移る。
FIG. 7 is a flow chart showing the control of the microcomputer LCPU in the lens. In FIG. 7, when the power switch SWMN on the camera side is turned on to supply power to the interchangeable lens side, the process proceeds from step (131) to step (132). IS in step (132)
The start command is determined, and when the IS start command is not received from the camera body CMR, the process proceeds to step (133). In step (133), the IS stop command is determined,
When the IS stop command has not come from the camera body CMR, the process returns to step (132). When the IS stop command is received, the process proceeds to step (134) to stop the image shake correction actuator IACT in the pitch and yaw directions. If an IS start command is transmitted from the microcomputer CCPU in the camera during execution of steps (132) to (134),
The process moves from step (132) to step (141).

【0082】ステップ(141)では振れ検知センサG
RP、GRYを起動し、ピッチ、ヨー方向の手振れ信号
を入力する。ステップ(142)は図6のステップ(1
12)に相当し、カメラ内マイコンCCPUの要求に従
ってレンズ固有のパラメータをカメラ側に送信する。ス
テップ(143)では光学系のズーム状態、フォーカス
状態を検出するために、ズームエンコーダZENC、フ
ォーカスエンコーダFENCを検知する。ステップ(1
44)では上記ステップ(143)の検知結果に基づい
て、画素ずらしのための第1係数及び手振れ補正のため
の第2係数をROMテーブル内から読み出す。ステップ
(145)ではステップ(141)で得た手振れ信号と
ステップ(144)で得た第2係数に基づいて像振れ補
正アクチュエータIACTを駆動制御し、手振れによる
像振れを解消させる。
In step (141), the shake detection sensor G
Start RP and GRY, and input camera shake signals in the pitch and yaw directions. Step (142) is step (1) in FIG.
12), which transmits the lens-specific parameters to the camera side in accordance with the request from the camera microcomputer CCPU. In step (143), the zoom encoder ZENC and the focus encoder FENC are detected in order to detect the zoom state and the focus state of the optical system. Step (1
In step 44), the first coefficient for pixel shifting and the second coefficient for camera shake correction are read out from the ROM table based on the detection result of step (143). In step (145), the image blur correction actuator IACT is drive-controlled based on the image blur signal obtained in step (141) and the second coefficient obtained in step (144) to eliminate the image blur caused by the image blur.

【0083】ステップ(146)ではカメラ内マイコン
CCPUから入手した測光情報を基に、アクチュエータ
DACTを介して絞りDFMを駆動し、光量調節する。
ステップ(147)ではカメラ内マイコンCCPUから
入手した焦点検出情報を基に、フォーカシングアクチュ
エータFACTを駆動し、焦点調節する。ステップ(1
48)では画素ずらしのためのタイミングパルスの受信
有無を判断する。そしてタイミングパルスを受信してい
なければ、ステップ(141)に戻り、手振れ補正、絞
り制御、焦点調節動作を繰り返し実行する。ステップ
(148)でタイミングパルスの受信を確認すると、ス
テップ(149)へ進む。
In step (146), the diaphragm DFM is driven through the actuator DACT based on the photometric information obtained from the in-camera microcomputer CCPU to adjust the light amount.
In step (147), the focusing actuator FACT is driven based on the focus detection information obtained from the in-camera microcomputer CCPU to adjust the focus. Step (1
In 48), it is determined whether or not a timing pulse for pixel shifting is received. If the timing pulse has not been received, the process returns to step (141), and the camera shake correction, aperture control, and focus adjustment operation are repeatedly executed. When the reception of the timing pulse is confirmed in step (148), the process proceeds to step (149).

【0084】ステップ(149)では画素ずらしのため
に第2レンズ群をピッチ或いはヨー方向に駆動するため
の基準波形を生成する。ステップ(150)では上記ス
テップ(149)で生成した画素ずらし基準波形に、ス
テップ(144)で読み出した第1係数を乗じた画素ず
らし駆動波形を生成し、これと手振れ補正用の信号とを
合成する。そしてこの合成信号に従って像振れ補正アク
チュエータIACTを駆動制御することで、手振れ補正
と画素ずらしのため像駆動が同時にかつ正確に実行され
る。
In step (149), a reference waveform for driving the second lens group in the pitch or yaw direction for pixel shifting is generated. In step (150), the pixel shift reference waveform generated in step (149) is multiplied by the first coefficient read in step (144) to generate a pixel shift drive waveform, and this is combined with the image stabilization signal. To do. By driving and controlling the image blur correction actuator IACT according to this combined signal, the image drive for the image blur correction and the pixel shift is simultaneously and accurately executed.

【0085】ステップ(151)ではカメラ内マイコン
CCPUから画素ずらし完了信号が送信されているか否
かの判定を行い、未送信であれば画素ずらしは完了して
いないのでステップ(148)へ戻り、次のタイミング
パルスの受信を待つ、そしてステップ(148)ないし
ステップ(150)を所定回数実施し、画素ずらし動作
終了後に送信される画素ずらし完了信号を受信したら、
ステップ(151)よりステップ(132)へ戻る。そ
してステップ(132)でIS開始命令を受信せず、ス
テップ(133)でIS停止命令を確認したら、ステッ
プ(134)で像振れ補正アクチュエータIACTを停
止し、撮影に伴う一連のレンズ制御動作が終了する。
In step (151), it is judged whether or not the pixel shift completion signal is transmitted from the in-camera microcomputer CCPU. If it is not transmitted, the pixel shift is not completed, so the process returns to step (148) and the next step is executed. Waits for the reception of the timing pulse, and when step (148) to step (150) are performed a predetermined number of times and the pixel shift completion signal transmitted after the pixel shift operation is completed is received,
The process returns from step (151) to step (132). Then, if the IS start command is not received in step (132) and the IS stop command is confirmed in step (133), the image shake correction actuator IACT is stopped in step (134), and a series of lens control operations associated with imaging ends. To do.

【0086】図8は上記図6及び図7のフローによるカ
メラ及びレンズの動作を説明するタイミングチャートで
ある。(a)、(b)はそれぞれカメラのレリースボタ
ンに連動したスイッチSW1、SW2の状態を示す。
(c)は画素ずらしのタイミング制御用トリガ信号であ
る。(d)は撮像素子IMSの電荷蓄積タイミングを示
す。(e)、(f)はピッチ及びヨー方向の画素ずらし
基準波形を示す。(g)、(h)は手振れセンサGR
P、GRYが検知した手振れ波形で、ここでは検知信号
を適宜積分等の処理を行った後の振れ変位波形が示され
ている。(i)、(j)は像振れ補正用第2レンズ群の
ピッチ、ヨー方向の駆動変位を示す。
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the camera and lens according to the flow of FIGS. 6 and 7. (A) and (b) show the states of the switches SW1 and SW2 which are interlocked with the release button of the camera.
(C) is a trigger signal for pixel shift timing control. (D) shows the charge accumulation timing of the image sensor IMS. (E) and (f) show pixel shift reference waveforms in the pitch and yaw directions. (G) and (h) are camera shake sensors GR
The shake waveforms detected by P and GRY, in which the shake displacement waveform after the detection signal is appropriately subjected to processing such as integration are shown. (I) and (j) show the pitch and the drive displacement in the yaw direction of the second lens group for image blur correction.

【0087】以下、図8を用いて図6及び図7のフロー
をまとめて概説する。時刻t1 においてスイッチSW1
がオンされると、手振れ信号(g)、(h)が出力され
る。すると、この信号に第2係数を乗じた値に従って第
2レンズ群L2が波形(i)、(j)のごとく駆動制御
され、手振れ補正がなされる。
The flow of FIGS. 6 and 7 will be summarized below with reference to FIG. At time t 1 , switch SW1
When is turned on, camera shake signals (g) and (h) are output. Then, according to the value obtained by multiplying this signal by the second coefficient, the second lens unit L2 is drive-controlled as in the waveforms (i) and (j), and camera shake correction is performed.

【0088】時刻t2 においてスイッチSW2がオンさ
れると、所定時間後の時刻t11に第1のタイミングパル
スTP1が発生される。するとこれを受けて、撮像素子
IMSは測光結果から演算された蓄積時間に従い、時刻
12から時刻t13の期間中に受光部の電荷蓄積を行う。
時刻t13で電荷蓄積が終了すると、蓄積電荷の転送・読
み出しと共に、ヨー方向の画素ずらし基準波形(f)が
発生される。するとヨー方向のレンズ変位(j)は、上
記基準波形(f)に第1係数を乗じた値と前記手振れ補
正波形とを加算した指令値にて駆動される。
[0088] When the switch SW2 at time t 2 is turned on, first timing pulses TP1 is generated at time t 11 after a predetermined time. Then, in response to this, the image pickup device IMS accumulates charges in the light receiving unit during the period from time t 12 to time t 13 according to the accumulation time calculated from the photometric result.
When charge accumulation at time t 13 is finished, the transfer and read the accumulated charge, a yaw direction of the pixel shifting reference waveform (f) is generated. Then, the lens displacement (j) in the yaw direction is driven by the command value obtained by adding the value obtained by multiplying the reference waveform (f) by the first coefficient and the camera shake correction waveform.

【0089】時刻t11から所定時間経過後の時刻t21
は第2のタイミングパルスTP2が発生される。すると
同様に撮像素子IMSは、時刻t22から時刻t23の期間
中に受光部の電荷蓄積を行う。そして時刻t23で電荷蓄
積が終了すると、蓄積電荷の転送・読み出しと共に、ピ
ッチ方向の画素ずらし基準波形(e)が発生される。す
るとピッチ方向のレンズ変位(i)も、上記基準波形
(e)に第1係数を乗じた値と前記手振れ補正波形とを
加算した指令値にて駆動される。
[0089] From time t 11 to the predetermined time has elapsed after the time t 21 second timing pulse TP2 is generated. Then, similarly, the image sensor IMS accumulates charges in the light receiving unit during the period from time t 22 to time t 23 . When the charge accumulation at time t 23 is finished, the transfer and read the accumulated charge Pitch pixel shifting reference waveform (e) is generated. Then, the lens displacement (i) in the pitch direction is also driven by the command value obtained by adding the value obtained by multiplying the reference waveform (e) by the first coefficient and the camera shake correction waveform.

【0090】時刻t21から所定時間経過後の時刻t31
は第3のタイミングパルスTP3が発生される。すると
同様に撮像素子IMSは、時刻t32から時刻t33の期間
中に受光部の電荷蓄積を行う。そして時刻t33で電荷蓄
積が終了すると、蓄積電荷の転送・読み出しと共に、ヨ
ー方向の画素ずらし基準波形(f)は元の値に戻され
る。するとヨー方向のレンズ変位(j)は、手振れ補正
波形のみに応答した指令値にて駆動される。
[0090] The time t 31 after a predetermined time from the time t 21 the third timing pulse TP3 is generated. Then, similarly, the image sensor IMS accumulates charges in the light receiving unit during the period from time t 32 to time t 33 . When the charge accumulation ends at time t 33 , the pixel shift reference waveform (f) in the yaw direction is returned to the original value as the accumulated charge is transferred and read. Then, the lens displacement (j) in the yaw direction is driven by the command value that responds only to the shake correction waveform.

【0091】時刻t31から所定時間経過後の時刻t41
は最期のタイミングパルスTP4が発生される。すると
同様に撮像素子IMSは、時刻t42から時刻t43の期間
中に受光部の電荷蓄積を行う。そして時刻t43で電荷蓄
積が終了すると、蓄積電荷の転送・読み出しと共に、ピ
ッチ方向の画素ずらし基準波形(e)も元の値に戻され
る。するとピッチ方向のレンズ変位(i)も、手振れ補
正波形のみに応答した指令値にて駆動される。そして時
刻t5 でスイッチSW1がオフされると、手振れ検知及
び第2レンズ群の駆動が停止される。
[0091] From time t 31 to time t 41 after a predetermined time the last moment of the timing pulse TP4 is generated. Then, similarly, the image sensor IMS accumulates charges in the light receiving unit during the period from time t 42 to time t 43 . When the charge storage ends at time t 43 , the pixel shift reference waveform (e) in the pitch direction is returned to the original value as well as the transfer / readout of the stored charge. Then, the lens displacement (i) in the pitch direction is also driven by the command value that responds only to the shake correction waveform. The switch SW1 at time t 5 is once turned off, the driving of the hand vibration detection and the second lens group is stopped.

【0092】上記手振れ補正及び画素ずらし制御中の時
刻t11、t21、t31、t41、t5 における像の位置は前
述の図4において、それぞれIM1、IM2、IM3、
IM4、IM1となり、各像の上下、左右の位置が画素
間隔の半分だけずれた画像ずらしが実現される。なお、
画像ずらし基準波形が矩形波でなく台形波となっている
のは、第2レンズ群の急激な位置変化による衝撃を緩和
するためである。
The positions of the images at the times t 11 , t 21 , t 31 , t 41 , and t 5 during the above-described camera shake correction and pixel shift control are IM1, IM2, IM3, and IM3, IM2, IM3, respectively.
IM4 and IM1 are realized, and image shifting in which the vertical and horizontal positions of each image are shifted by half the pixel interval is realized. In addition,
The image shift reference waveform is not a rectangular wave but a trapezoidal wave in order to mitigate an impact due to a sudden position change of the second lens group.

【0093】次に図9及び図10を用いて画素ずらしに
より得た複数組の画像信号を合成し、1組の高精細画像
信号を生成する原理について説明する。図9は画素ずら
しにおける像と撮像素子の相対位置関係を説明する図で
ある。図9の(a)は図4でも説明したもので、カメラ
内に固定された撮像素子の画素に対して像がIM1→I
M2→IM3→IM4→IM1の順に移動することを示
している。これはその下の(b)のごとく、不動の像に
対して撮像素子の位置がIG1→IG2→IG3→IG
4→IG1の順に移動するのと全く等価である。そこで
撮像素子がIG1に位置する時の各画素の出力信号をI
G1(i,j)とする。ここで撮像素子は(m×n)画
素のエリアセンサである。同様にIG2、IG3、IG
4に位置する時の出力信号をIG2(i,j)、IG3
(i,j)、IG4(i,j)とする。
Next, the principle of synthesizing a plurality of sets of image signals obtained by pixel shifting to generate one set of high-definition image signals will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a diagram for explaining the relative positional relationship between the image and the image sensor in the pixel shift. 9A is the same as that described in FIG. 4, and the image is IM1 → I for the pixels of the image sensor fixed in the camera.
It indicates that the mobile terminal moves in the order of M2 → IM3 → IM4 → IM1. As shown in (b) below, the position of the image sensor is IG1 → IG2 → IG3 → IG with respect to the immovable image.
It is completely equivalent to moving in the order of 4 → IG1. Therefore, the output signal of each pixel when the image sensor is located at IG1 is I
Let G1 (i, j). Here, the image sensor is an area sensor of (m × n) pixels. Similarly, IG2, IG3, IG
The output signals at the time of being positioned at 4 are IG2 (i, j), IG3
(I, j) and IG4 (i, j).

【0094】これら4組の画像信号の合成方法を説明し
たものが図10である。4組の(m×n)画素の信号を
合成した(2m×2n)画素の新たな画素信号組をIM
G(u,v)とする。そして画素信号IMG(u,v)
の左上の4画素は、4組の元の画素を図のごとく組み立
てたものである。そこでこの図を基に画像復元方法を考
えると、 IMG(u=2i−1,v=2j) ←IG1(i,j)………(7) IMG(u=2i−1,v=2j−1)←IG2(i,j)………(8) IMG(u=2i,v=2j−1) ←IG3(i,j)………(9) IMG(u=2i,v=2j) ←IG4(i,j)………(10) の式に従えば、4組の画像信号から1組の高精細画像信
号を生成できる。
FIG. 10 illustrates the method of synthesizing these four sets of image signals. IM a new pixel signal set of (2m × 2n) pixels, which is a combination of signals of four sets of (m × n) pixels.
Let G (u, v). Then, the pixel signal IMG (u, v)
The four pixels on the upper left of FIG. 4 are the four original pixels assembled as shown in the figure. Considering the image restoration method based on this figure, IMG (u = 2i-1, v = 2j) ← IG1 (i, j) ... (7) IMG (u = 2i-1, v = 2j- 1) ← IG2 (i, j) ... (8) IMG (u = 2i, v = 2j-1) ← IG3 (i, j) ... (9) IMG (u = 2i, v = 2j) ← IG4 (i, j) ... (10) According to the equation, one set of high-definition image signals can be generated from four sets of image signals.

【0095】なおこの方法は白黒撮像素子或いは色分解
プリズムを用いた多板式カラー撮像素子に適用されるも
ので、モザイク型色フィルタを用いた単板式カラー撮像
素子では画素ずらし量や画像合成方法の点で多少の違い
はあるが、基本的な考えは同一である。
This method is applied to a monochrome image pickup device or a multi-plate type color image pickup device using a color separation prism. In the single-plate type color image pickup device using a mosaic type color filter, the pixel shift amount and the image synthesizing method are There are some differences in points, but the basic idea is the same.

【0096】上記第1の実施の形態によれば、 (1)画素ずらし信号を第1係数で変換し、手振れ信号
を第2係数で変換し、両者の合成信号にて像振れ補正光
学系を駆動することにより、1つの像移動手段で手振れ
補正と画素ずらし制御とを同時に行い、手振れによる像
劣化がなく、かつ画素ずらしによる高精細な画像信号を
得ることができる。 (2)ズーム、フォーカス状態に応じた第1係数及び第
2係数を用いることにより、ズーム、フォーカス状態が
変化しても常に正確な手振れ補正と画素ずらし制御が可
能である。 (3)カメラ内の制御回路で画素ずらし後の画像合成も
行うため、専用の外部装置等を用いずに高精細な画像信
号を得ることができる。という効果がある。
According to the first embodiment, (1) the pixel shift signal is converted by the first coefficient, the camera shake signal is converted by the second coefficient, and the image shake correction optical system is formed by the combined signal of both. By driving, one image moving unit simultaneously performs camera shake correction and pixel shift control, so that it is possible to obtain a high-definition image signal that is free from image deterioration due to camera shake and pixel shift. (2) By using the first coefficient and the second coefficient according to the zoom and focus states, it is possible to always perform accurate camera shake correction and pixel shift control even if the zoom and focus states change. (3) Since the control circuit in the camera also performs image composition after pixel shifting, a high-definition image signal can be obtained without using a dedicated external device or the like. There is an effect.

【0097】(第2の実施の形態)前記第1の実施の形
態は手振れ補正と画素ずらしを同時に正確に行うための
実施の形態であった。以下に示す第2の実施の形態は、
カメラの撮影状態に応じて最適な画素ずらしモードを選
択する実施形態を示す。図11は第2の実施の形態の制
御フローの一部、図12は第2の画素ずらしモード原理
図、図13は第2の画素ずらしモードにおける画像合成
の原理説明図である。以下、図面を用いて第2の実施の
形態の動作を説明する。
(Second Embodiment) The first embodiment has been described as an embodiment for accurately performing camera shake correction and pixel shift at the same time. The second embodiment shown below is
An embodiment in which an optimum pixel shift mode is selected according to a shooting state of a camera will be described. FIG. 11 is a part of a control flow of the second embodiment, FIG. 12 is a principle diagram of a second pixel shift mode, and FIG. 13 is a principle explanatory diagram of image synthesis in the second pixel shift mode. The operation of the second embodiment will be described below with reference to the drawings.

【0098】本実施の形態のカメラの制御フローは、図
6に示した第1の実施の形態のカメラの制御フローと基
本的な部分は同一であるが、ステップ(115)の「画
素ずらし条件設定」部分を図11に示すサブルーチンと
することで、本実施の形態特有の作用を実現させてい
る。以下、図6及び図11を用いて本実施の形態のフロ
ーを説明するが、図6のフローについては前述により詳
細な説明を行っているため、ここでは簡単に説明する。
図6において、ステップ(102)でSW1がオンと判
断されるとステップ(111)へ移り、ステップ(11
1)、ステップ(112)でIS開始命令の送信と、パ
ラメータ通信を行う。続いてステップ(113)、ステ
ップ(114)で測光及び焦点検出を行い、その結果を
レンズ内マイコンLCPUにも送信する。
The control flow of the camera of this embodiment is basically the same as the control flow of the camera of the first embodiment shown in FIG. 6, but the "pixel shift condition of step (115)" By setting the "setting" portion to the subroutine shown in FIG. 11, the operation peculiar to this embodiment is realized. The flow of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 and 11, but the flow of FIG. 6 has been described above in detail, and therefore will be briefly described here.
In FIG. 6, when it is determined that SW1 is turned on in step (102), the process proceeds to step (111), and step (11)
1) In step (112), an IS start command is transmitted and parameter communication is performed. Subsequently, photometry and focus detection are performed in steps (113) and (114), and the results are also transmitted to the in-lens microcomputer LCPU.

【0099】次のステップ(115)では図11に示す
フローを実行する。図11のステップ(215)では、
レンズ内マイコンLCPUに対し、所定時間以内の手振
れ角速度ピーク値ωpeakの送信要求を行う。するとレン
ズ内マイコンLCPUは、例えば2秒間中のピッチ或い
はヨ一方向の手振れ角速度最大値ωpeakをカメラ内マイ
コンCCPUに送信する。ステップ(216)では次式 δ=f×ωpeak×texp ………(11) に従って、手振れ補正不作動時の露光中の像振れ量最大
値δを演算する。ただしfは結像光学系の焦点距離、t
exp は測光結果から導かれた撮像素子の露光秒時、すな
わち電荷蓄積時間である。ここで導かれた像振れ量δ
は、画素ずらしを実行すべきか否かの判定をするための
手振れ指標として、以下のステップで利用される。
In the next step (115), the flow shown in FIG. 11 is executed. In step (215) of FIG. 11,
The microcomputer LCPU in the lens is requested to transmit the shake angular velocity peak value ω peak within a predetermined time. Then, the in-lens microcomputer LCPU transmits, for example, the maximum camera shake angular velocity ω peak in the two-second pitch or the yaw direction to the in-camera microcomputer CCPU. In step (216), the maximum value δ of the image blur amount during exposure when the camera shake correction is inoperative is calculated according to the following equation δ = f × ω peak × t exp . Where f is the focal length of the imaging optical system, t
exp is the exposure time of the image sensor, which is derived from the photometric result, that is, the charge storage time. Image blur amount δ derived here
Is used in the following steps as a camera shake index for determining whether or not pixel shifting should be executed.

【0100】ステップ(217)では像振れ量δの大き
さ判定を行う。そして像振れ量δが所定値DEL1以下
なら、手振れによる像劣化の影響が少なく、画素ずらし
によって十分な高精細化が可能であるとして、ステップ
(218)で画素ずらし回数NSFを4回に設定する。こ
こで画素ずらし回数が4回というのは第1の実施の形態
で説明した画素ずらし及び画像合成方法のことであり、
これを第1の画素ずらしモードと称する。ステップ(2
17)で像振れ量δが所定値DEL2以下(ただしDE
L2>DEL1)と判断されたらステップ(219)で
画素ずらし回数、NSFを2回に設定する。これは手振れ
補正を実行しても手振れによる若干の画質劣化が予想さ
れるため、画素ずらし回数が少ないモード(これを第2
の画素ずらしモードと称する)を選択して、手振れによ
る画質低下と画素ずらしによる画質向上の最適化を図る
ためである。なお第2の画素ずらしモードについては後
述する。
In step (217), the magnitude of the image blur amount δ is determined. If the image blur amount δ is less than or equal to the predetermined value DEL1, it is considered that the influence of the image deterioration due to the camera shake is small and the pixel shift can achieve a sufficiently high definition, and the pixel shift number N SF is set to 4 in step (218). To do. Here, the number of pixel shifts being 4 means the pixel shift and image synthesizing method described in the first embodiment.
This is called a first pixel shift mode. Step (2
In 17), the image shake amount δ is less than or equal to a predetermined value DEL2 (however, DE
If it is determined that L2> DEL1), the number of pixel shifts, N SF , is set to 2 in step (219). In this mode, a slight image quality deterioration due to camera shake is expected even if camera shake correction is executed.
This is for optimizing the image quality deterioration due to camera shake and the image quality improvement due to pixel shifting. The second pixel shift mode will be described later.

【0101】ステップ(217)で像振れ量δが所定値
DEL2より大きいと判定されたらステップ(220)
で画素ずらし回数NSFを1回、すなわち画素ずらし非実
行に設定する。これは手振れ補正を実行しても、手振れ
による画質劣化の影響が画素ずらしによる画質向上を上
回ることが予想されるため、画素ずらしを禁止する。ス
テップ(218)ないしステップ(220)を実行後
は、ステップ(221)へ移行する。ステップ(22
1)ではレンズ内マイコンLCPUに上記フローで決定
した画素ずらしモードを送信する。ステップ(222)
ではカメラ内の表示手段DISPに上記画素ずらしモー
ドの種別を表示して、撮影者にどのモードで撮影が行わ
れるのかを報知する。
If it is determined in step (217) that the image shake amount δ is larger than the predetermined value DEL2, step (220)
The pixel shift count N SF is set to 1, that is, the pixel shift is not executed. Even if the camera shake correction is executed, the pixel shift is prohibited because the influence of the image quality deterioration due to the camera shake is expected to exceed the image quality improvement due to the pixel shift. After performing steps (218) to (220), the process proceeds to step (221). Step (22
In 1), the pixel shift mode determined in the above flow is transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. Step (222)
Then, the type of the pixel shift mode is displayed on the display means DISP in the camera to inform the photographer of which mode the photographing is performed.

【0102】ステップ(222)実行後は図6のステッ
プ(116)に戻る。ステップ(116)ではスイッチ
SW2の判別を行い、SW2がオンならステップ(11
7)へ進む。ステップ(117)ないしステップ(12
2)では第1の実施の形態と同様に画素ずらしを実行す
るが、この第2の実施の形態では前述のごとくステップ
(215)ないしステップ(222)で複数の画素ずら
しモードを選択的に用いるため、ステップ(117)な
いしステップ(122)でも各画素ずらしモードに応じ
た動作で制御される。続いてステップ(123)ではレ
ンズ内マイコンLCPUに画素ずらし完了通信を行い、
ステップ(124)へ進む。ステップ(124)でも前
記複数の画素ずらしモードに応じた画像合成を選択して
行う。ステップ(125)では前ステップで合成された
画素を記録し、ステップ(102)へ戻る。
After execution of step (222), the process returns to step (116) in FIG. In step (116), the switch SW2 is discriminated. If SW2 is on, step (11)
Proceed to 7). Step (117) to Step (12)
In 2), the pixel shift is executed as in the first embodiment, but in the second embodiment, a plurality of pixel shift modes are selectively used in steps (215) to (222) as described above. Therefore, also in steps (117) to (122), the operation is controlled according to the pixel shift mode. Subsequently, in step (123), pixel shift completion communication is performed to the microcomputer LCPU in the lens,
Go to step (124). Also in step (124), image composition according to the plurality of pixel shift modes is selected and performed. In step (125), the pixels synthesized in the previous step are recorded, and the process returns to step (102).

【0103】図12は第2の画素ずらしモード、すなわ
ち画素ずらし回数が2回の時の作用を説明したものであ
り、第1の実施の形態における図9に相当する。図12
の上図(a)は受光素子に対する画像の移動を示したも
のである。画像のある点はまずIM21に位置した状態
で受光素子の電荷蓄積・読み出しがなされる。ついで画
素ずらし動作で像がIM22に移動した後、再び受光素
子の電荷蓄積・読み出しがなされる。そして像は元の位
置IM21に戻される。図12の下図(b)は上記像の
動きを撮像素子の動きに置き換えたもので、最初IG2
1に位置していた撮像素子は、画素ずらし動作によって
IG22に移動し、その後IG21に戻る。
FIG. 12 illustrates the operation in the second pixel shift mode, that is, when the pixel shift number is two, and corresponds to FIG. 9 in the first embodiment. 12
The upper part (a) shows the movement of the image with respect to the light receiving element. At a certain point on the image, the charge is stored / read out from the light receiving element in the state of being located on the IM 21. Then, after the image is moved to the IM 22 by the pixel shifting operation, charge accumulation / readout of the light receiving element is performed again. The image is then returned to the original position IM21. The lower diagram (b) of FIG. 12 shows the movement of the image replaced by the movement of the image pickup device.
The image sensor located at 1 moves to IG22 by the pixel shifting operation, and then returns to IG21.

【0104】図13は第2の画素ずらしモードにおける
画像合成方法を説明する図である。この第2の画素ずら
しモードではIG21(i,j)とIG22(i,j)
の2組の画像、すなわち合計(2×m×n)個の画像信
号から、(4×m×n)個で構成されるIMG2(u,
v)の画像信号を合成する。そのために図13に示すご
とく、IMG2(u,v)の黒丸で示す画素はIG21
(i,j)或いはIG22(i,j)の画素をそのまま
用い、白丸で示す画素はその周辺の4画素(4画素が無
い時は2或いは3画素)の平均値から合成する。
FIG. 13 is a diagram for explaining an image synthesizing method in the second pixel shift mode. In this second pixel shift mode, IG21 (i, j) and IG22 (i, j)
2 sets of images, that is, (4 × m × n) IMG2 (u, composed of (2 × m × n) image signals in total.
The image signal of v) is synthesized. Therefore, as shown in FIG. 13, the pixels indicated by black circles in IMG2 (u, v) are IG21.
The pixel of (i, j) or IG22 (i, j) is used as it is, and the pixel indicated by the white circle is synthesized from the average value of the four pixels around it (or 2 or 3 pixels when there are no 4 pixels).

【0105】これを式で表すと、 IMG2(u=2i−1,v=2j) ←IG21(i,j) ………(12) IMG2(u=2i,v=2j−1) ←IG22(i,j) ………(13) IMG2(u=2i−1,v=2j−1)←{IG21(i,j)+IG22 (i,j)+IG21(i,j−1)+IG22(i−1,j)}/4 ………(14) IMG2(u=2i,v=2j) ←{IG21(i,j)+IG22 (i,j)+IG21(i+1,j)+IG22(i,j+1)}/4 ………(15) と表わせる。When this is expressed by an equation,   IMG2 (u = 2i-1, v = 2j) <-IG21 (i, j)                                                         ……… (12)   IMG2 (u = 2i, v = 2j-1) ← IG22 (i, j)                                                         ……… (13)   IMG2 (u = 2i-1, v = 2j-1) ← {IG21 (i, j) + IG22 (I, j) + IG21 (i, j-1) + IG22 (i-1, j)} / 4                                                         ……… (14)   IMG2 (u = 2i, v = 2j) ← {IG21 (i, j) + IG22 (I, j) + IG21 (i + 1, j) + IG22 (i, j + 1)} / 4                                                         ……… (15) Can be expressed as

【0106】上記第2の実施の形態によれば、前記第1
の実施の形態の効果のほかに、 (4)画素ずらし実行時の手振れによる画質劣化と画素
ずらし効果を勘案し、手振れ量に応じて最適な画素ずら
しモードを選択するため、撮影状況に応じた最適な画素
ずらし動作が実行できる。という効果がある。
According to the second embodiment, the first
In addition to the effects of the embodiment described above, (4) the optimum pixel shift mode is selected according to the amount of camera shake in consideration of the image quality deterioration due to the camera shake during execution of pixel shift and the pixel shift effect. Optimal pixel shift operation can be executed. There is an effect.

【0107】(第3の実施の形態)前記第2の実施の形
態では、手振れに応じた最適画素ずらしモードを選択す
る実施の形態を示した。以下に示す第3の実施の形態
は、撮影者により設定されたカメラの撮影モードから画
素ずらし実行の適否を判断し、画素ずらしモードを切り
替える実施形態を示す。第3の実施の形態のカメラの制
御フローも前記第2の実施の形態と同様に、基本的な部
分は図6に示した第1の実施の形態のカメラの制御フロ
ーと同一であり、ステップ(115)の「画素ずらし条
件設定」部分を図14に示すサブルーチンとすること
で、第3の実施の形態特有の作用を実現させている。以
下、図6及び図14を用いて第3の実施の形態のフロー
を説明するが、図6のフローについては第1の実施の形
態で詳細な説明を行っているため、ここでは簡単に説明
する。
(Third Embodiment) In the second embodiment, the embodiment in which the optimum pixel shift mode is selected according to the camera shake is shown. The third embodiment shown below shows an embodiment in which the appropriateness of pixel shift execution is determined from the shooting mode of the camera set by the photographer, and the pixel shift mode is switched. Similar to the second embodiment, the control flow of the camera of the third embodiment is basically the same as the control flow of the camera of the first embodiment shown in FIG. By setting the "pixel shift condition setting" portion of (115) to the subroutine shown in FIG. 14, the operation peculiar to the third embodiment is realized. The flow of the third embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 and 14, but the flow of FIG. 6 has been described in detail in the first embodiment, and therefore will be briefly described here. To do.

【0108】図6において、ステップ(102)でSW
1がオンと判断されるとステップ(111)へ移り、ス
テップ(111)、ステップ(112)でIS開始命令
の送信と、パラメータ通信を行う。続いてステップ(1
13)、ステップ(114)で測光及び焦点検出を行
い、その結果をレンズ内マイコンLCPUにも送信す
る。次のステップ(115)では図14に示すフローを
実行する。図14のステップ(315)ではカメラCM
Rの撮影モード選択スイッチSWMODの状態判別を行
い、撮影者によって設定された露出制御モード等の撮影
条件を認識する。
In FIG. 6, in step (102) SW
When it is determined that 1 is ON, the process proceeds to step (111), and in step (111) and step (112), an IS start command is transmitted and parameter communication is performed. Then step (1
13) In step (114), photometry and focus detection are performed, and the results are also transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In the next step (115), the flow shown in FIG. 14 is executed. In step (315) of FIG. 14, the camera CM
The state of the R shooting mode selection switch SWMOD is determined and the shooting conditions such as the exposure control mode set by the photographer are recognized.

【0109】ステップ(316)では撮影モードが風景
モードか否かの判別を行う。風景モードとは絞り制御値
を小絞り(大Fナンバー)として被写界深度を深くする
露出制御モードである。そして風景モード設定時は被写
体が静止しており、カメラもしっかりとホールディング
されて手振れも生じにくいと予想されるため、ステップ
(319)に進んで画素ずらしを4回行う高精細モード
に設定する。ステップ(316)で風景モードでないと
判定されたらステップ(317)へ進む。ステップ(3
17)では撮影モードがポートレイトモードか否かの判
別を行う。ポートレイトモードは絞り制御値を開放近傍
絞り(小Fナンバー)として被写界深度を浅くする露出
制御モードである。ポートレイトモード時も風景モード
と同様の撮影状態であると予想されるため、ステップ
(319)へ進む。ステップ(317)でポートレイト
モードでないと判定されたらステップ(318)へ進
む。
At step (316), it is determined whether or not the photographing mode is the landscape mode. The landscape mode is an exposure control mode in which the aperture control value is set to a small aperture (large F number) to deepen the depth of field. When the landscape mode is set, it is expected that the subject is still and the camera is firmly held so that camera shake is unlikely to occur. Therefore, the process proceeds to step (319) to set the high-definition mode in which pixel shifting is performed four times. If it is determined in step (316) that the mode is not the landscape mode, the process proceeds to step (317). Step (3
In 17), it is determined whether or not the shooting mode is the portrait mode. The portrait mode is an exposure control mode in which the aperture control value is set to the aperture close to the open aperture (small F number) to reduce the depth of field. Since it is expected that the photographing mode is the same as that in the landscape mode in the portrait mode, the process proceeds to step (319). If it is determined in step (317) that the portrait mode is not set, the process proceeds to step (318).

【0110】ステップ(318)では撮影モードがスポ
ーツモードか否かの判別を行う。スポーツモードは露出
秒時を高速秒時にして被写体の動きを止める露出制御モ
ードである。スポーツモード選択時は被写体が動いてお
り、カメラにはパンニング操作、すなわち大きな手振れ
と同様のカメラの運動が生じると予想される。また画素
ずらし動作中の被写体の動きにより被写体振れも発生
し、画素ずらしによる高精細化が期待できないばかり
か、かえって不自然な写真になってしまうことも予想さ
れる。従ってスポーツモード設定時はステップ(32
1)へ進み、NSF=1すなわち画素ずらしを禁止する。
ステップ(318)でスポーツモードでないと判定され
たら、すなわち風景、ポートレイト、スポーツのいすれ
のモードでも無いと判定されたらステップ(320)へ
進み、画素ずらし回数を2回に設定する。ステップ(3
19)ないしステップ(321)を実行後は、ステップ
(322)へ移行する。
At step (318), it is determined whether or not the photographing mode is the sports mode. Sports mode is an exposure control mode that stops the movement of the subject by setting the exposure time to high speed. When the sport mode is selected, the subject is moving, and it is expected that the camera will undergo a panning operation, that is, a camera movement similar to a large camera shake. In addition, the movement of the subject during the pixel shift operation causes subject shake, which may not be expected to provide high definition due to the pixel shift, and may result in an unnatural photograph. Therefore, when setting the sports mode, step (32
Proceed to 1) and N SF = 1 is set, that is, pixel shifting is prohibited.
If it is determined in step (318) that the mode is not the sports mode, that is, if it is not any of landscape, portrait, and sports modes, the process proceeds to step (320), and the pixel shift count is set to two. Step (3
After executing 19) to step (321), the process proceeds to step (322).

【0111】ステップ(322)ではレンズ内マイコン
LCPUに上記フローで決定した画素ずらしモードを送
信する。ステップ(323)ではカメラ内の表示手段D
ISPに上記画素ずらしモードの種別を表示して、撮影
者にどのモードで撮影が行われるのかを報知する。ステ
ップ(323)実行後は図6のステップ(116)に戻
る。ステップ(116)ではスイッチSW2の判別を行
い、SW2がオンならステップ(117)へ進む。ステ
ップ(117)ないしステップ(122)では第2の実
施の形態と同様に選択された画素ずらしモードに従って
画素ずらしが実行される。続いてステップ(123)で
はレンズ内マイコンLCPUに画素ずらし完了通信を行
い、ステップ(124)へ進む。ステップ(124)で
も前記複数の画素ずらしモードに応じた画像合成を選択
して行う。ステップ(125)で前ステップで合成され
た画像を記録し、ステップ(102)へ戻る。
In step (322), the pixel shift mode determined in the above flow is transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In step (323), the display means D in the camera
The type of the pixel shift mode is displayed on the ISP to notify the photographer of the mode in which the photographing is performed. After execution of step (323), the process returns to step (116) in FIG. In step (116), the switch SW2 is determined, and if SW2 is on, the process proceeds to step (117). In steps (117) to (122), pixel shift is executed according to the selected pixel shift mode as in the second embodiment. Then, in step (123), pixel shift completion communication is performed to the microcomputer LCPU in the lens, and the process proceeds to step (124). Also in step (124), image composition according to the plurality of pixel shift modes is selected and performed. In step (125), the image combined in the previous step is recorded, and the process returns to step (102).

【0112】上記第3の実施の形態によれば、前記第1
の実施の形態の効果のほかに、 (5)撮影者により設定されたカメラの撮影モードから
画素ずらし実行の適否を判断し、画素ずらしモードを切
り替えることにより、カメラ及び被写体の動きに適した
画素ずらし動作が実行できる。という効果がある。ま
た、本実施の形態では撮影モードの一例として露出制御
モードを対象としたが、焦点検出モード等に応じて画素
ずらしモードを切り替えても良い。
According to the third embodiment described above, the first
In addition to the effects of the embodiment of (5), whether or not the pixel shift execution is appropriate is determined based on the shooting mode of the camera set by the photographer, and the pixel shift mode is switched to select a pixel suitable for the movement of the camera and the subject. The shift operation can be executed. There is an effect. Further, in the present embodiment, the exposure control mode is targeted as an example of the shooting mode, but the pixel shift mode may be switched according to the focus detection mode or the like.

【0113】(第4の実施の形態)前記第1の実施の形
態では画素ずらし制御用の第1係数と手振れ補正用の第
2係数を用いて1つの像移動手段により画素ずらしと手
振れ補正を実行していた。一方、第1係数を前記手振れ
補正とは異なる方式の手振れ補正制御に用いることによ
り、手振れ補正能力をさらに高めることができる。図1
5はそのための第4の実施の形態のブロック図で、図5
に示した第1の実施の形態のブロック図を変形したもの
である。図15において、カメラ内マイコンCCPUに
動きベクトル検知回路17が追加されたのと、レンズ内
マイコンLCPUにもう1つの第1係数発生回路22a
が追加された点が異なっている。
(Fourth Embodiment) In the first embodiment, pixel shift and camera shake correction are performed by one image moving means using the first coefficient for pixel shift control and the second coefficient for camera shake correction. Was running. On the other hand, by using the first coefficient for camera shake correction control of a method different from the camera shake correction, the camera shake correction capability can be further enhanced. Figure 1
5 is a block diagram of a fourth embodiment for that purpose.
It is a modification of the block diagram of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 15, the motion vector detection circuit 17 is added to the camera microcomputer CCPU, and another first coefficient generation circuit 22a is added to the lens microcomputer LCPU.
The difference is that was added.

【0114】動きベクトル検知回路17は、時間的に異
なるタイミングで取り込まれた2組の画像信号の空間的
な相関から、2組の画像の手振れによる位置ずれを検知
する公知の回路で、いわゆる電子式手振れ補正に用いら
れる。そして動きベクトル検知に用いられる2組の画像
は、画素ずらしで得られた画像或いは画素ずらしとは無
関係に周期的に取り込まれた画像が利用される。或いは
焦点検出センサからの信号を用いてもよい。ただし画素
ずらし用の2組の画像信号はその相対位置が画素ずらし
によって予め所定寸法だけずれているため、動きベルト
ル検知時にこのずれの補正は必要である。
The motion vector detection circuit 17 is a known circuit that detects a positional shift due to camera shake of two sets of images from the spatial correlation of two sets of image signals captured at different timings in time. Used for image stabilization. As the two sets of images used for motion vector detection, images obtained by pixel shifting or images periodically fetched regardless of pixel shifting are used. Alternatively, a signal from the focus detection sensor may be used. However, since the relative positions of the two sets of image signals for pixel shifting are shifted in advance by a predetermined dimension due to pixel shifting, it is necessary to correct this shift when detecting a motion belt.

【0115】ところで本実施の形態では、振動ジャイロ
等の慣性力を利用した振れ検知センサによる手振れ補正
システムが組み込まれているため、この手振れ補正シス
テムが動作している間は像振れが補正され、動きベクト
ル検知回路17は振れを検知しないはずである。しかし
ながら、前記慣性力を利用した振動ジャイロ等の振れ検
知センサは、出力信号のDCオフセットやドリフト等の
発生で、超低周波帯域の振れを検知できないという欠点
がある。よって手振れ補正システム動作中も動きベクト
ル検知回路17は低周波の像振れを検知する。そこでこ
の像振れ信号を第1係数発生回路22aで変換し、この
信号と第2係数発生回路33を通過した手振れ信号とを
合成回路41にて合成する。そしてその合成出力にて手
振れ補正アクチュエータ42を駆動すれば、低周波域か
ら高周波域までの広帯域の手振れ補正システムが実現さ
れ、手振れ補正能力が高められる。ひいては画素ずらし
時の像振れもさらに減少し、画像の高精細化に貢献す
る。
By the way, in the present embodiment, since the camera shake correction system by the camera shake detection sensor utilizing the inertial force such as the vibration gyro is incorporated, the image shake is corrected while the camera shake correction system is operating, The motion vector detection circuit 17 should not detect shake. However, a shake detection sensor such as a vibration gyro utilizing the inertial force has a drawback that it cannot detect a shake in an ultra-low frequency band due to the occurrence of DC offset or drift of an output signal. Therefore, the motion vector detection circuit 17 detects low-frequency image blur even during the operation of the camera shake correction system. Therefore, this image blur signal is converted by the first coefficient generating circuit 22a, and this signal and the camera shake signal that has passed through the second coefficient generating circuit 33 are combined by the combining circuit 41. By driving the camera shake correction actuator 42 with the combined output, a camera shake correction system in a wide band from a low frequency range to a high frequency range is realized, and the camera shake correction capability is enhanced. As a result, the image blurring when the pixels are shifted is further reduced, which contributes to the high definition of the image.

【0116】図16、図17は第4の実施の形態におけ
るカメラ本体及び交換レンズ内の各マイコンの制御フロ
ーを示すフローチャートである。まず、前述の図1を参
照しながら図16を用いて、カメラ内マイコンCCPU
の制御フローを説明する。カメラ本体CMR側の電源ス
イッチ(メインスイッチ)SWMNがオンされると、カ
メラ内マイコンCCPUへの給電が開始され、ステップ
(401)を経てステップ(402)からの動作を開始
する。ステップ(402)におていは、レリーズボタン
の第1段階押下によりオンとなるSW1の状態検知を行
い、このスイッチSW1がオフの時にはステップ(40
3)へ移行する。そして、このステップ(403)にお
いて、交換レンズLNS側へ像振れ補正動作を停止する
命令を送信する。上記ステップ(402)、(403)
はスイッチSW1がオンとなるか、或いは電源スイッチ
SWMNがオフとなるまで繰り返し実効される。
16 and 17 are flow charts showing a control flow of each microcomputer in the camera body and the interchangeable lens in the fourth embodiment. First, referring to FIG. 1 and referring to FIG.
The control flow of is explained. When the power switch (main switch) SWMN on the camera body CMR side is turned on, power supply to the in-camera microcomputer CCPU is started, and the operation from step (402) is started via step (401). In step (402), the state of SW1 which is turned on by pressing the release button in the first step is detected, and when this switch SW1 is off, step (40)
Go to 3). Then, in this step (403), a command to stop the image blur correction operation is transmitted to the interchangeable lens LNS side. Steps (402) and (403)
Is repeatedly executed until the switch SW1 is turned on or the power switch SWMN is turned off.

【0117】上記フローを実行中にスイッチSW1がオ
ンされると、ステップ(402)からステップ(41
1)へ移行する。ステップ(411)においては、カメ
ラ内マイコンCCPUはラインDCLを介してレンズ内
マイコンLCPUに対し、像振れ補正開始命令を送信す
る。次のステップ(412)においては、レンズの開放
Fナンバー、焦点距離等のレンズ固有のパラメータをカ
メラ内マイコンCCPUが取得するパラメータ通信を行
う。ステップ(413)ではセンサSNSによって被写
体輝度を測定し、撮像素子の像信号蓄積時間や絞り制御
値を演算して、その結果をレンズ内マイコンLCPUに
も送信する。ステップ(414)ではセンサSNSによ
り焦点状態を検出し、その結果をレンズ内マイコンLC
PUにも送信する。
When the switch SW1 is turned on during execution of the above flow, steps (402) to (41)
Go to 1). In step (411), the in-camera microcomputer CCPU transmits an image blur correction start command to the in-lens microcomputer LCPU via the line DCL. In the next step (412), parameter communication is performed so that the in-camera microcomputer CCPU obtains lens-specific parameters such as the lens open F-number and the focal length. In step (413), the brightness of the subject is measured by the sensor SNS, the image signal storage time of the image sensor and the aperture control value are calculated, and the result is also transmitted to the lens microcomputer LCPU. In step (414), the focus state is detected by the sensor SNS, and the result is detected by the in-lens microcomputer LC.
Also send to PU.

【0118】ステップ(415)では前述の画素ずらし
モード選択スイッチSWSFの状態検知を行うととも
に、前記測光結果等を基に画素ずらし実行の可否や画素
ずらし回数等の画素ずらし条件を設定する。ステップ
(416)ではドライバIMDRを介して、撮像素子I
MSの電荷蓄積、及び蓄積した電荷の転送・読み出し制
御を行う。ステップ(417)では、制御ステップ(4
16)で読み出した画像信号をカメラ内マイコンCCP
U内のRAMに一時記憶する。ステップ(418)では
上記RAMに記憶された2組の画像から動きベクトルを
検知する。なお当ステップを最初に実行する時は画像信
号は1組しかないため、この時は動きベクトルはゼロが
出力される。
In step (415), the state of the pixel shift mode selection switch SWSF is detected, and the pixel shift conditions such as whether or not the pixel shift can be performed and the number of pixel shifts are set based on the photometric result. In step (416), the image sensor I
Charge accumulation of MS and transfer / readout control of accumulated charge are performed. In step (417), the control step (4
16) The image signal read out in 16)
Temporarily stored in RAM in U. In step (418), a motion vector is detected from the two sets of images stored in the RAM. When this step is executed for the first time, there is only one set of image signals, so at this time, the motion vector is zero.

【0119】ステップ(419)では前ステップで検知
した動きベクトルをレンズ内マイコンLCPUに送信す
る。ステップ(420)では、レリーズボタンの第2段
階押下によりオンとなるSW2の状態検出を行い、この
スイッチSW2がオフの時にはステップ(411)へ戻
り、ステップ(411)ないしステップ(419)を繰
り返し実行する。ステップ(420)でSW2がオンと
判定されたらステップ(421)へ移行する。ステップ
(421)では図6に示した第1の実施の形態のステッ
プ(117)ないしステップ(122)と同様の画素ず
らし制御を実行する。ステップ(422)ではレンズ内
マイコンLCPUに対し、画素ずらしが完了したことを
送信する。ステップ(423)では画素ずらしによって
得た複数の画像信号を合成し、1つの高精細画像を作成
する。ステップ(424)では上記ステップ(423)
で得た画像をメモリMEMに記録する。
In step (419), the motion vector detected in the previous step is transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In step (420), the state of SW2 that is turned on by pressing the release button in the second step is detected. When this switch SW2 is off, the process returns to step (411), and steps (411) to (419) are repeatedly executed. To do. When SW2 is determined to be ON in step (420), the process proceeds to step (421). In step (421), the pixel shift control similar to steps (117) to (122) of the first embodiment shown in FIG. 6 is executed. In step (422), the fact that the pixel shift is completed is transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In step (423), a plurality of image signals obtained by pixel shifting are combined to create one high-definition image. In step (424), the above step (423)
The image obtained in step 1 is recorded in the memory MEM.

【0120】以上で撮影動作が終了し、ステップ(40
2)へ戻る。そして当ステップ(402)でスイッチS
W1がオンの状態であればステップ(411)以降の動
作を繰り返し、スイッチSW1がオフであれば、ステッ
プ(403)でレンズ内マイコンLCPUに対し、像振
れ補正動作の停止を命令する。
With the above, the photographing operation is completed, and step (40
Return to 2). Then, in this step (402), the switch S
If W1 is in the on state, the operation after step (411) is repeated, and if the switch SW1 is off, the in-lens microcomputer LCPU is instructed to stop the image blur correction operation in step (403).

【0121】図17はレンズ内マイコンLCPUの制御
を示すフローチャートである。図17において、カメラ
側の電源スイッチSWMNのオンにより、交換レンズ側
にも電源が供給されると、ステップ(431)よりステ
ップ(432)へ進む。ステップ(432)においては
IS開始命令の判別を行い、カメラ本体CMRからIS
開始命令が来ていない時はステップ(433)へ進む。
ステップ(433)においてはIS停止命令の判別を行
い、カメラ本体CMRからIS停止命令が来ていない時
はステップ(432)へ戻る。IS停止命令が来ている
時はステップ(434)へ進み、ピッチ及びヨー方向の
像振れ補正アクチュエータIACTを停止する。ステッ
プ(432)ないしステップ(434)を実行中にカメ
ラ内マイコンCCPUよりIS開始命令が送信される
と、ステップ(432)よりステップ(441)へ移
る。
FIG. 17 is a flow chart showing the control of the microcomputer LCPU in the lens. In FIG. 17, when the power switch SWMN on the camera side is turned on to supply power to the interchangeable lens side, the process proceeds from step (431) to step (432). In step (432), the IS start command is determined, and the IS
When the start command has not arrived, the process proceeds to step (433).
In step (433), the IS stop command is discriminated, and when the IS stop command is not received from the camera body CMR, the process returns to step (432). When the IS stop command is received, the process proceeds to step (434) to stop the image shake correction actuator IACT in the pitch and yaw directions. When an IS start command is transmitted from the in-camera microcomputer CCPU during execution of steps (432) to (434), the process moves from step (432) to step (441).

【0122】ステップ(441)では振れ検知センサG
RP、GRYを起動し、ピッチ、ヨー方向の手振れ信号
を入力する。ステップ(442)は図16のステップ
(412)に相当し、カメラ内マイコンCCPUの要求
に従ってレンズ固有のパラメータをカメラ側に送信す
る。ステップ(443)では光学系のズーム状態、フォ
ーカス状態を検出するために、ズームエンコーダZEN
C、フォーカスエンコーダFENCを検知する。ステッ
プ(444)では前記ステップ(443)の検知結果に
基づいて、画素ずらしのための第1係数及び手振れ補正
のための第2係数をROMテーブル内から読み出す。ス
テップ(445)ではステップ(441)で得た手振れ
信号とステップ(444)で得た第2係数に基づいて像
振れ補正アクチュエータIACTを駆動制御し、手振れ
による像振れを解消させる。
In step (441), the shake detection sensor G
Start RP and GRY, and input camera shake signals in the pitch and yaw directions. The step (442) corresponds to the step (412) in FIG. 16, and transmits the lens-specific parameter to the camera side according to the request of the in-camera microcomputer CCPU. In step (443), the zoom encoder ZEN is used to detect the zoom state and focus state of the optical system.
C, focus encoder FENC is detected. In step (444), the first coefficient for pixel shifting and the second coefficient for camera shake correction are read out from the ROM table based on the detection result of step (443). In step (445), the image blur correction actuator IACT is drive-controlled based on the image blur signal obtained in step (441) and the second coefficient obtained in step (444) to eliminate the image blur caused by the image blur.

【0123】ステップ(446)ではカメラ内マイコン
CCPUから入手した測光情報を基に、アクチュエータ
DACTを介して絞りDFMを駆動し、光量を調節す
る。ステップ(447)ではカメラ内マイコンCCPU
から入手した焦点検出情報を基に、フォーカシングアク
チュエータFACTを駆動し、焦点調節する。ステップ
(448)では図16のステップ(419)に対応する
動きベクトルの受信を行う。ステップ(449)ではス
テップ(448)で得た動きベクトル信号とステップ
(444)で得た第1係数に基づいて像振れ補正信号を
生成し、この信号と振動ジャイロから得た手振れ補正信
号とを合成する。そしてこの合成信号により像振れ補正
アクチュエータIACTを駆動制御することで、より広
帯域の手振れ補正を実現する。
In step (446), the diaphragm DFM is driven through the actuator DACT based on the photometric information obtained from the in-camera microcomputer CCPU to adjust the light amount. At step (447), the microcomputer CCPU in the camera
The focusing actuator FACT is driven to adjust the focus based on the focus detection information obtained from. In step (448), the motion vector corresponding to step (419) in FIG. 16 is received. In step (449), an image shake correction signal is generated based on the motion vector signal obtained in step (448) and the first coefficient obtained in step (444), and this signal and the image shake correction signal obtained from the vibration gyro are combined. To synthesize. Then, the image blur correction actuator IACT is driven and controlled by the combined signal, so that the image blur correction in a wider band is realized.

【0124】ステップ(450)では画素ずらしのため
のタイミングパルスの受信有無を判断する。そしてタイ
ミングパルスを受信していなければ、ステップ(44
1)に戻り、手振れ補正、絞り制御、焦点調節、動きベ
クトル受信を繰り返して実行する。ステップ(450)
でタイミングパルスの受信を確認すると、ステップ(4
51)へ進む。ステップ(451)では画素ずらしのた
めに第2群をピッチ或いはヨー方向に駆動するための基
準波形を生成する。ステップ(452)では前記ステッ
プ(451)で生成した画素ずらし基準波形に、ステッ
プ(444)で読み出した第2係数を乗じた画素ずらし
駆動波形を生成し、これと手振れ補正用の信号を合成す
る。そしてこの合成信号に従って像振れ補正アクチュエ
ータIACTを駆動制御することで、手振れ補正と画素
ずらしのための像駆動が同時にかつ正確に実行される。
At step (450), it is judged whether or not the timing pulse for shifting the pixel is received. If the timing pulse is not received, step (44)
Returning to 1), camera shake correction, aperture control, focus adjustment, and motion vector reception are repeatedly executed. Step (450)
After confirming the reception of the timing pulse in step (4)
Proceed to 51). In step (451), a reference waveform for driving the second group in the pitch or yaw direction for pixel shifting is generated. In step (452), the pixel shift reference waveform generated in step (451) is multiplied by the second coefficient read in step (444) to generate a pixel shift drive waveform, and this is combined with a signal for camera shake correction. . By driving and controlling the image blur correction actuator IACT according to the combined signal, the image blur correction and the image drive for pixel shifting are simultaneously and accurately executed.

【0125】ステップ(453)ではカメラ内マイコン
CCPUから画素ずらし完了信号が送信されているか否
かの判定を行い、未送信であれば画素ずらしは完了して
いないのでステップ(450)へ戻り、次のタイミング
パルスの受信を待つ。そしてステップ(450)ないし
ステップ(453)を所定回数実施し、画素ずらし動作
終了後に送信される画素ずらし完了信号を受信したら、
ステップ(453)よりステップ(432)へ戻る。そ
してステップ(432)でIS開始命令を受信せず、ス
テップ(433)でIS停止命令を確認したら、ステッ
プ(434)で像振れ補正アクチュエータIACTを停
止し、撮影に伴う一連のレンズ制御動作が終了する。
At step (453), it is determined whether or not the pixel shift completion signal is transmitted from the microcomputer CCPU in the camera. If not transmitted, the pixel shift is not completed, so the process returns to step (450). Wait for the reception of the timing pulse. When step (450) to step (453) are performed a predetermined number of times and a pixel shift completion signal transmitted after the pixel shift operation is completed is received,
The process returns from step (453) to step (432). Then, if the IS start command is not received in step (432) and the IS stop command is confirmed in step (433), the image shake correction actuator IACT is stopped in step (434), and a series of lens control operations associated with imaging ends. To do.

【0126】上記第4の実施の形態によれば、前記第1
の実施の形態の効果のほかに、 (6)動きベクトル信号を第1係数で変換し、手振れ信
号を第2係数で変換し、両者の合成信号にて像振れ補正
光学系を駆動することにより、手振れ補正帯域を広帯域
化できる。 (7)ズーム、フォーカス状態に応じた第1係数及び第
2係数を用いることにより、ズーム、フォーカス状態が
変化しても常に正確な手振れ補正が可能である。という
効果がある。なお当第4の実施の形態は画素ずらし機能
の有無に拘わらず効果を発揮するものである。
According to the fourth embodiment, the first
(6) The motion vector signal is converted by the first coefficient, the camera shake signal is converted by the second coefficient, and the image blur correction optical system is driven by the combined signal of both. It is possible to widen the image stabilization band. (7) By using the first coefficient and the second coefficient according to the zoom and focus states, it is possible to always perform accurate camera shake correction even if the zoom and focus states change. There is an effect. The fourth embodiment is effective regardless of the presence or absence of the pixel shift function.

【0127】(他の変形例)前記第1ないし第4の実施
の形態では、手振れ補正及び画素ずらしのための像移動
手段として、結像光学系内のレンズ群を光軸に対して垂
直方向にシフトさせ、これによる光軸偏向作用を利用し
ていた。その代わりに結像光学系の一部に、2枚の透明
平行平板とこれに封止された透明液体からなる、いわゆ
る可変頂角プリズムを用いることも可能である。また第
2及び第3の実施の形態はいかなる結像光学系の方式に
対しても有効であり、また手振れ補正機構の有無に拘わ
らずその効果を発揮する。
(Other Modifications) In the first to fourth embodiments, the lens group in the imaging optical system is arranged in the direction perpendicular to the optical axis as the image moving means for camera shake correction and pixel shifting. And the optical axis deflecting action by this was utilized. Instead, it is also possible to use a so-called variable apex angle prism, which is composed of two transparent parallel flat plates and a transparent liquid sealed therein, as a part of the imaging optical system. Further, the second and third embodiments are effective for any type of imaging optical system, and exert their effects regardless of the presence or absence of a camera shake correction mechanism.

【0128】(第5の実施の形態)図18は第5の実施
の形態によるカメラ内マイコンCCPUの制御フローで
あり、図6の第1の実施の形態の制御フローとステップ
(115)以外は実質的に同じ処理が行われる。ステッ
プ(115)では前述の画素ずらしモード選択スイッチ
SWSFの状態検知を行うとともに、前記ステップ(1
13)、(114)による測光結果、焦点検出結果等を
基に、画素ずらし制御形態及び撮像素子の露光制御形態
等の条件を設定する。詳しくは後述する。
(Fifth Embodiment) FIG. 18 shows the control flow of the microcomputer CCPU in the camera according to the fifth embodiment, except for the control flow and step (115) of the first embodiment of FIG. Substantially the same processing is performed. In step (115), the state of the pixel shift mode selection switch SWSF is detected and the step (1) is performed.
13) and (114) are used to set conditions such as the pixel shift control mode and the exposure control mode of the image sensor based on the focus detection result and the like. Details will be described later.

【0129】なお、レンズ内マイコンLCPUの制御フ
ローは第1の実施の形態による図7の制御フローと実質
的に同じである。
The control flow of the microcomputer LCPU in the lens is substantially the same as the control flow of FIG. 7 according to the first embodiment.

【0130】次に図19ないし図21を用いて第5の実
施の形態の露光量制御方法の詳細について説明する。ま
ず、図20を用いて一般的な撮像素子の受光特性を説明
する。図20はフィルム或いは撮像素子の特性曲線で、
横軸は露光量、縦軸は銀塩フィルムであれば像濃度、撮
像素子であれば出力電圧である。そして被写体を一定の
絞り値とシャッター秒時で撮影する場合、図の横軸は被
写体輝度とみなすこともできる。図20において、破線
は銀塩フィルムを、実線はCCD等の撮像素子の特性曲
線を表わす。そして銀塩フィルムが広ダイナミックレン
ジを有するのに対し、撮像素子のダナミックレンジは狭
く、H1 からH2 の輝度範囲の被写体しか再生できな
い。
Next, the details of the exposure amount control method of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 21. First, the light receiving characteristics of a general image sensor will be described with reference to FIG. Figure 20 shows the characteristic curve of film or image sensor.
The horizontal axis represents the exposure amount, the vertical axis represents the image density in the case of a silver salt film, and the output voltage in the case of an image sensor. When a subject is photographed with a constant aperture value and shutter speed, the horizontal axis in the figure can be regarded as the subject brightness. In FIG. 20, a broken line represents a silver salt film, and a solid line represents a characteristic curve of an image pickup device such as CCD. While the silver salt film has a wide dynamic range, the dynamic range of the image pickup device is narrow, and only a subject in the brightness range of H 1 to H 2 can be reproduced.

【0131】図19は露光量設定フローで、図6のステ
ップ(115)を詳述したものである。ステップ(18
1)は、図6のステップ(113)で測光された被写体
をブロック分割するステップである。その方法を図21
を用いて説明する。図21は図1に示した焦点検出及び
測光用センサSNSの検出領域を示す図である。このセ
ンサSNSの検出領域は撮像素子IMSの受光領域とほ
ぼ同一の検出範囲を有し、かつその検出領域は同図のご
とく、8×12=96の領域に分割され、各領域毎に焦
点検出及び被写体輝度検出が可能となっている。なおセ
ンサSNSの構成は例えば1対の2次結像光学系と、各
々の2次結像光学系に設けられた2次元イメージセンサ
で構成された2次結像位相差検出方式の焦点検出手段に
よって実現できる。
FIG. 19 is a flow chart for setting the exposure amount, which details step (115) in FIG. Step (18
Step 1) is a step of dividing the photometric subject in step 113 in FIG. 6 into blocks. The method is shown in FIG.
Will be explained. FIG. 21 is a diagram showing a detection region of the focus detection / photometry sensor SNS shown in FIG. The detection area of the sensor SNS has a detection area almost the same as the light receiving area of the image sensor IMS, and the detection area is divided into 8 × 12 = 96 areas as shown in FIG. Also, the subject brightness can be detected. The sensor SNS has, for example, a focus detection means of a secondary imaging phase difference detection system including a pair of secondary imaging optical systems and a two-dimensional image sensor provided in each secondary imaging optical system. Can be realized by

【0132】センサSNS上には図21に示すごとく被
写体像が形成されており、この被写体像の焦点検出結果
及び輝度測定結果から、被写体領域はBK1ないしBK
5の5つのブロックに分類される。ここで各ブロック内
には、ほぼ同一の距離及び輝度レベルを有する被写体が
含まれる様にブロック分割がなされる。
A subject image is formed on the sensor SNS as shown in FIG. 21, and from the focus detection result and the luminance measurement result of this subject image, the subject areas are BK1 to BK.
It is classified into 5 blocks of 5. Here, each block is divided into blocks so that subjects having substantially the same distance and brightness level are included.

【0133】続いて図19に戻り、ステップ(182)
では上記分割されたブロックの中から、所定のアルゴリ
ズムに従って主被写体を類推する。具体的には、 ・撮影者によって焦点検出領域が設定されていれば、そ
の領域に含まれる被写体が主被写体 ・焦点検出領域が自動選択モードに設定されていれば、
画面中央近傍でかつ比較的近距離の被写体 ・撮影者によって測光領域が選択されていれば、その測
光領域に含まれる被写体が主被写体 ・ファンインダー内における撮影者の視線方向を検出す
る機能を備えたカメラであれば、撮影者の注視方向の被
写体 等の判定によって主被写体を類推できる。本実施の形態
では上記アルゴリズムに従い、人物を含んだブロックB
K3が主被写体であると判断する。
Next, returning to FIG. 19, step (182)
Then, the main subject is analogized from the divided blocks according to a predetermined algorithm. Specifically, if the focus detection area is set by the photographer, the subject included in the area is the main subject, and the focus detection area is set to the automatic selection mode,
If the photometric area is selected by the subject / photographer near the center of the screen and at a relatively short distance, the subject included in the photometric area has the function of detecting the gaze direction of the photographer within the main subject / fanfinder. With such a camera, the main subject can be inferred by determining the subject in the gaze direction of the photographer. In the present embodiment, according to the above algorithm, the block B including a person is
It is determined that K3 is the main subject.

【0134】続いてステップ(183)では、前記分割
されたブロックと主被写体類推結果から、ブロックのグ
ループ化を行う。これは、本発明の主たる作用が画素ず
らしの際の露光量調節にあり、露光量調節回数は画素ず
らし回数以下にならざるを得ない。そこで前記多数のブ
ロックを少数のグループに整理して露光量調節数を画素
ずらし回数以下にする。具体的には次に示すように、B
K1、BK2を高輝度グループGP1に、主被写体が含
まれるブロックBK3を中輝度グループGP2に、ブロ
ックKB4、KB5を低輝度グループGP3に設定す
る。 BK1、BK2 → GP1(高輝度グループ) BK3 → GP2(中輝度グループ) BK4、BK5 → GP3(低輝度グループ)
Subsequently, in step (183), blocks are grouped based on the divided blocks and the main object analogy result. This is because the main function of the present invention is to adjust the exposure amount when the pixel is shifted, and the number of times the exposure amount is adjusted must be equal to or less than the pixel shift number. Therefore, the large number of blocks are organized into a small number of groups, and the exposure amount adjustment number is set to be equal to or less than the pixel shift number. Specifically, as shown below, B
K1 and BK2 are set to the high brightness group GP1, the block BK3 including the main subject is set to the middle brightness group GP2, and the blocks KB4 and KB5 are set to the low brightness group GP3. BK1, BK2 → GP1 (high brightness group) BK3 → GP2 (medium brightness group) BK4, BK5 → GP3 (low brightness group)

【0135】続いてステップ(184)では、前ステッ
プ(183)で決定した各グループ内における被写体の
平均輝度を計算する。ステップ(185)では、上記平
均輝度に対する適正露光量E1 ないしEn (ここではn
=3)を演算する。ステップ(186)では、上記適正
露光量を得るための絞り値と露光時間te1ないしt
enを、所定のプログラム線図に従って演算する。ステッ
プ(186)実行後は、図6のステップ(116)に戻
り、画素ずらし及び撮像素子IMSの露光(電荷蓄積)
を実行する。
Then, in step (184), the average luminance of the subjects in each group determined in the previous step (183) is calculated. In step (185), appropriate exposure doses E 1 to E n (here, n
= 3) is calculated. In step (186), the aperture value and the exposure time t e1 to t e1 to obtain the proper exposure amount are obtained.
En is calculated according to a predetermined program diagram. After the execution of step (186), the process returns to step (116) of FIG. 6 to shift the pixels and expose the image sensor IMS (charge accumulation).
To execute.

【0136】図22は前記図6及び図19のフローによ
るカメラ及びレンズの動作を説明するタイミングチャー
トである。(a)、(b)はそれぞれカメラのレリーズ
ボタンに連動したスイッチSW1、SW2の状態を示
す。(c)は画素ずらしのタイミング制御用トリガ信号
である。(d)は撮像素子IMSの電荷蓄積タイミング
を示す。(e)、(f)はピッチ及びヨー方向の画素ず
らし基準波形を示す。(g)、(h)は振れ検知センサ
GRP、GRYが検知した手振れ波形で、ここでは検知
信号を適宜積分等の処理を行った後の振れ変位波形が示
されている。(i)、(j)は像振れ補正用第2レンズ
群のピッチ、ヨー方向の駆動変位を示す。
FIG. 22 is a timing chart for explaining the operation of the camera and the lens according to the flow of FIGS. 6 and 19. (A) and (b) respectively show the states of the switches SW1 and SW2 which are interlocked with the release button of the camera. (C) is a trigger signal for pixel shift timing control. (D) shows the charge accumulation timing of the image sensor IMS. (E) and (f) show pixel shift reference waveforms in the pitch and yaw directions. (G) and (h) are the shake waveforms detected by the shake detection sensors GRP and GRY, and here, the shake displacement waveforms after the detection signals are appropriately subjected to processing such as integration are shown. (I) and (j) show the pitch and the drive displacement in the yaw direction of the second lens group for image blur correction.

【0137】以下図22を用いて図6及び図19のフロ
ーをまとめて概説する。時刻t1 においてスイッチSW
1がオンされると、手振れ信号(g)、(h)が出力さ
れる。すると、この信号に第2係数を乗じた値に従って
第2レンズ群が波形(i)、(j)のごとく駆動制御さ
れ、手振れ補正がなされる。時刻t2 においてスイッチ
SW2がオンされると、所定時間後の時刻t11に第1の
タイミングパルスTP1が発生される。するとこれを受
けて、撮像素子IMSは図19のステップ(186)で
演算した中輝度グループGP2に適した露光時間te2
露光を行うべく、時刻t12から時刻t13の期間中に受光
部の電荷蓄積を行う。
The flow of FIGS. 6 and 19 will be summarized below with reference to FIG. Switch SW at time t 1
When 1 is turned on, camera shake signals (g) and (h) are output. Then, the second lens group is drive-controlled in accordance with the value obtained by multiplying this signal by the second coefficient, as shown in waveforms (i) and (j), and camera shake correction is performed. When the switch SW2 is turned on at time t 2, the first timing pulse TP1 is generated at time t 11 after a predetermined time. Then, in response to this, the image pickup device IMS causes the light receiving unit during the period from time t 12 to time t 13 in order to perform the exposure for the exposure time t e2 suitable for the medium luminance group GP2 calculated in step (186) of FIG. Charge accumulation.

【0138】時刻t13で電荷蓄積が終了すると、蓄積電
荷の転送・読み出しと共に、ヨー方向の画素ずらし基準
波形(f)が発生される。するとヨー方向のレンズ変位
(j)は、基準波形(f)に第1係数を乗じた値と上記
手振れ補正波形を加算した指令値にて駆動される。時刻
11から所定時間経過後の時刻t21には第2のタイミン
グパルスTP2が発生される。すると同様に撮像素子I
MSは、時刻t22から時刻t23の期間中に受光部の電荷
蓄積を行う。ここでの露光時間は図19のステップ(1
86)で演算した高輝度グループGP1に適した露光時
間te1が設定される。そして時刻t23で電荷蓄積が終了
すると、蓄積電荷の転送・読み出しと共に、ピッチ方向
の画素ずらし基準波形(e)が発生される。するとピッ
チ方向のレンズ変位(i)も、この基準波形(e)に第
1係数を乗じた値と上記手振れ補正波形を加算した指令
値にて駆動される。
When the charge accumulation ends at time t 13 , the pixel shift reference waveform (f) in the yaw direction is generated together with the transfer and reading of the accumulated charge. Then, the lens displacement (j) in the yaw direction is driven by the command value obtained by adding the value obtained by multiplying the reference waveform (f) by the first coefficient and the above-mentioned shake correction waveform. The second timing pulse TP2 is generated at time t 21 after a predetermined time from the time t 11. Then, similarly, the image sensor I
The MS accumulates charges in the light receiving unit during the period from time t 22 to time t 23 . The exposure time here is the same as the step (1
The exposure time t e1 suitable for the high brightness group GP1 calculated in 86) is set. When the charge accumulation at time t 23 is finished, the transfer and read the accumulated charge Pitch pixel shifting reference waveform (e) is generated. Then, the lens displacement (i) in the pitch direction is also driven by a command value obtained by adding the value obtained by multiplying the reference waveform (e) by the first coefficient and the camera shake correction waveform.

【0139】時刻t21から所定時間経過後の時刻t31
は第3のタイミングパルスTP3が発生される。すると
同様に撮像素子IMSは、時刻t32から時刻t33の期間
中に受光部の電荷蓄積を行う。ここでの露光時間は再び
前記中輝度グループGP2に適した露光時間te2が設定
される。そして時刻t33で電荷蓄積が終了すると、蓄積
電荷の転送・読み出しと共に、ヨー方向の画素ずらし基
準波形(f)は元の値に戻される。するとヨー方向のレ
ンズ変位(j)は、手振れ補正波形のみに応答した指令
値にて駆動される。
[0139] The time t 31 after a predetermined time from the time t 21 the third timing pulse TP3 is generated. Then, similarly, the image sensor IMS accumulates charges in the light receiving unit during the period from time t 32 to time t 33 . The exposure time here is again set to the exposure time t e2 suitable for the middle luminance group GP2. When the charge accumulation ends at time t 33 , the pixel shift reference waveform (f) in the yaw direction is returned to the original value as the accumulated charge is transferred and read. Then, the lens displacement (j) in the yaw direction is driven by the command value that responds only to the shake correction waveform.

【0140】時刻t31から所定時間経過後の時刻t41
は最後のタイミングパルスTP4が発生する。すると同
様に撮像素子IMSは、時刻t42から時刻t43の期間中
に受光部の電荷蓄積を行う。ここでの露光時間は図19
のステップ(186)で演算した低輝度グループGP3
に適した露光時間te3が設定される。そして時刻t43
電荷蓄積が終了すると、蓄積電荷の転送・読み出しと共
に、ピッチ方向の画素ずらし基準波形(e)も元の値に
戻される。するとピッチ方向のレンズ変位(i)も、手
振れ補正波形のみに応答した指令値にて駆動される。そ
して時刻t5 でスイッチSW1がオフされると、手振れ
検知及び第2レンズ群の駆動が停止される。
[0140] last timing pulse TP4 is generated from time t 31 to time t 41 after a predetermined time. Then, similarly, the image sensor IMS accumulates charges in the light receiving unit during the period from time t 42 to time t 43 . The exposure time here is shown in FIG.
Low brightness group GP3 calculated in step (186) of
The exposure time t e3 suitable for is set. When the charge storage ends at time t 43 , the pixel shift reference waveform (e) in the pitch direction is returned to the original value as well as the transfer / readout of the stored charge. Then, the lens displacement (i) in the pitch direction is also driven by the command value that responds only to the shake correction waveform. The switch SW1 at time t 5 is once turned off, the driving of the hand vibration detection and the second lens group is stopped.

【0141】上記手振れ補正及び画素ずらし制御中の時
刻t11、t21、t31、t41、t5 における像の位置は前
述の図4において、それぞれIM1、IM2、IM3、
IM4、IM1となり、各像の上下、左右の位置が画素
間隔の半分だけずれた画素ずらしが実現される。そして
画素ずらし中の4回の露光時に、各被写体輝度グループ
に適した露光量が与えられる。なお画素ずらし基準波形
が矩形波ではなく台形波となっているのは、第2レンズ
L2の急激な位置変化による衝撃を緩和するためであ
る。
The positions of the images at the times t 11 , t 21 , t 31 , t 41 , and t 5 during the above-described camera shake correction and pixel shift control are IM1, IM2, IM3, and IM3, IM3, and IM3, respectively.
IM4 and IM1 are realized, and the pixel shift in which the vertical and horizontal positions of each image are displaced by half the pixel interval is realized. Then, when the exposure is performed four times during the pixel shift, the exposure amount suitable for each subject brightness group is given. The pixel shift reference waveform is not a rectangular wave but a trapezoidal wave because the shock caused by a sudden change in the position of the second lens L2 is mitigated.

【0142】次に前記図9及び図10を用いて本実施の
形態による画素ずらしにより得た複数組の画像信号を合
成し、1組の高精細画像信号を生成する原理について説
明する。図9は前述したように、画素ずらしにおける像
と撮像素子の相対位置関係を説明する図である。図9の
(a)は図4でも説明したもので、カメラ内に固定され
た撮像素子の画素に対して像がIM1→IM2→IM3
→IM4→IM1の順に移動することを示している。こ
れは(b)のごとく、不動の像に対して撮像素子の位置
がIG1→IG2→IG3→IG4→IG1の順に移動
するのと全く等価である。そして本実施の形態では、画
素ずらしの各ステップ、すなわち撮像素子の位置に応じ
て露光時間を変えているため、露光時間の多寡を図9
(b)において、丸の大小で示してある。
Next, the principle of combining a plurality of sets of image signals obtained by pixel shifting according to the present embodiment to generate one set of high-definition image signals will be described with reference to FIGS. 9 and 10. As described above, FIG. 9 is a diagram for explaining the relative positional relationship between the image and the image sensor in the pixel shift. FIG. 9A is the same as that described in FIG. 4, and the image is IM1 → IM2 → IM3 with respect to the pixels of the image sensor fixed in the camera.
→ IM4 → IM1 is moved in this order. This is completely equivalent to the position of the image pickup device moving in the order of IG1 → IG2 → IG3 → IG4 → IG1 with respect to the immovable image as shown in (b). In this embodiment, since the exposure time is changed in accordance with each step of pixel shifting, that is, the position of the image sensor, the exposure time can be changed as shown in FIG.
In (b), the size of the circle is shown.

【0143】次に、上記動作によって得た複数の画像を
合成する方法を説明する。まず、撮像素子がIG1に位
置する時の各画素の出力信号をIG1(i,j)とす
る。ここで撮像素子は(m×n)画素のエリアセンサで
ある。同様にIG2、IG3、IG4に位置する時の出
力信号をIG2(i,j)、IG3(i,j)、IG4
(i,j)とする。これらの4組の画像信号の合成方法
を説明したものが図10である。
Next, a method of synthesizing a plurality of images obtained by the above operation will be described. First, the output signal of each pixel when the image sensor is located at IG1 is IG1 (i, j). Here, the image sensor is an area sensor of (m × n) pixels. Similarly, the output signals when positioned at IG2, IG3, and IG4 are IG2 (i, j), IG3 (i, j), and IG4.
(I, j). FIG. 10 illustrates a method of synthesizing these four sets of image signals.

【0144】4組の(m×n)画素の信号を合成した
(2m×2n)画素の新たな画像信号組をIMG(u,
v)とする。そして画像信号IMG(u,v)の左上の
4画素は、4組の元の画素を図のごとく組み立てたもの
である。そこでこの図を基に画像復元方法を考えると、 IMG(u=2i−1,v=2j) ←IG1(i,j)×K2 ………(16) IMG(u=2i−1,v=2j−1)←IG2(i,j)×K1 ………(17) IMG(u=2i,v=2j−1) ←IG3(i,j)×K2 ………(18) IMG(u=2i,v=2j) ←IG4(i,j)×K3 ………(19) の式に従えば、4組の画像信号から1組の高精細画像信
号を生成できる。ここでK1 ないしK3 は、露光時間の
違いによる各画像信号組の出力レベルのずれを補正する
係数で、 K1 =C/te1 ………(20) K2 =C/te2 ………(21) K3 =C/te3 ………(22) で表される。ここでCは定数のため、K1 >K2 >K3
の大小関係となる。
A new image signal set of (2m × 2n) pixels obtained by synthesizing signals of four sets of (m × n) pixels is IMG (u,
v). Then, the four pixels at the upper left of the image signal IMG (u, v) are four sets of original pixels assembled as shown in the figure. Therefore, considering an image restoration method based on this figure, IMG (u = 2i−1, v = 2j) ← IG1 (i, j) × K 2 ... (16) IMG (u = 2i−1, v = 2j-1) ← IG2 (i, j) × K 1 (17) IMG (u = 2i, v = 2j-1) ← IG3 (i, j) × K 2 (18) IMG (U = 2i, v = 2j) ← IG4 (i, j) × K 3 (19) According to the equation (19), one set of high-definition image signals can be generated from four sets of image signals. Here, K 1 to K 3 are coefficients for correcting a shift in the output level of each image signal set due to a difference in exposure time, and K 1 = C / t e1 (20) K 2 = C / t e2 represented by ...... (21) K 3 = C / t e3 ......... (22). Since C is a constant, K 1 > K 2 > K 3
It becomes a big and small relationship.

【0145】図23はこの作用を説明するためのもの
で、図20と同じく横軸は被写体輝度、縦軸は出力電圧
である。ここでは露光時間の一番長い画像信号組IG4
の補正係数K3 を1とし、IG1、IG3はK2倍、I
G2はK1倍して合成する。また元の画像信号出力の有
効範囲をVminとVmaxの間の範囲とし、画像信号組IG
4の上限領域、画像信号組IG1、IG3の上下限領
域、及び画像信号組IG2の下限領域では該有効範囲外
の出力信号は用いずに、画素ずらしによる画像合成後に
周囲の画素を用いた補間演算により、画像信号を得る。
FIG. 23 is for explaining this action. As in FIG. 20, the horizontal axis is the subject brightness and the vertical axis is the output voltage. Here, the image signal group IG4 with the longest exposure time
The correction coefficient K 3 of 1 is set to 1, and IG1 and IG3 are K 2 times, I
G2 is synthesized 1x K. Further, the effective range of the original image signal output is set to a range between V min and V max , and the image signal set IG
In the upper limit region of 4, the upper and lower limit regions of the image signal sets IG1 and IG3, and the lower limit region of the image signal set IG2, output signals outside the valid range are not used, and interpolation using surrounding pixels is performed after image synthesis by pixel shifting. An image signal is obtained by calculation.

【0146】すなわち、露光時間の短い画素組は画像信
号に再生する時点で出力電圧の増幅率を上げ、反対に露
光時間の長い画素組は出力電圧の増幅率を下げること
で、合成された高精細画像の各画素の再生レベル正規化
を図っている。そして1つの画素組では飽和している
が、他の画素組では飽和が生じていない領域では、飽和
していない画像信号から飽和した画像信号を補間により
生成する。以上の操作により、H3からH4までの輝度
範囲の被写体像を忠実に再現できる。
That is, a pixel set having a short exposure time raises the amplification factor of the output voltage at the time of reproducing an image signal, and conversely, a pixel set having a long exposure time lowers the amplification factor of the output voltage so that the combined high voltage is obtained. The reproduction level of each pixel of a fine image is normalized. Then, in a region where one pixel group is saturated but the other pixel group is not saturated, a saturated image signal is generated by interpolation from a non-saturated image signal. By the above operation, the subject image in the luminance range from H3 to H4 can be faithfully reproduced.

【0147】本実施の形態では、画素ずらし操作におけ
る4回の露光のうち、2回は主被写体の輝度レベルに合
わせた同一の露光時間としている。これは主被写体に適
した露光の回数を多くし、主被写体の画像情報がなるべ
く多く得られる様にしたためである。また本実施の形態
では、画像合成時の信号正規化を露光時間の伸縮により
制御しているが、複数組の画像信号の同一撮影領域での
出力値が等しくなるように補正を行ってもよい。なお本
実施の形態での画素ずらし及び画像合成方法は、白黒撮
像素子或いは色分解プリズムを用いた多板式カラー撮像
素子に適用されるもので、モザイク型色フィルターを用
いた単板式カラー撮像素子では画素ずらし量や画像合成
方法の点で多少の違いはあるが、基本的な考えは同一で
ある。
In the present embodiment, of the four exposures in the pixel shift operation, two exposures have the same exposure time according to the brightness level of the main subject. This is because the number of exposures suitable for the main subject is increased so that the image information of the main subject can be obtained as much as possible. Further, in the present embodiment, the signal normalization at the time of image synthesis is controlled by the expansion and contraction of the exposure time. . Note that the pixel shift and image combining method according to the present embodiment is applied to a multi-plate color image sensor using a monochrome image sensor or a color separation prism. Although there are some differences in the pixel shift amount and the image synthesizing method, the basic idea is the same.

【0148】上記第5の実施の形態によれば、 (1)多分割センサで測光した被写体の輝度分布情報か
ら、画素ずらし実行時の各画像の露光レベルを調整し、
これらを合成することにより、高精細かつ広ダイナミッ
クレンジの画像を得ることができる。 (2)主被写体類推手段を有し、その検出結果に基づい
て露光レベルを調整するため、主被写体の画像再現性が
高まる。 (3)画素ずらしに伴う複数回の露光のうち、主被写体
の輝度レベルに適した露光の回数を多くするため、主被
写体の画像再現性がさらに高められる。という効果があ
る。
According to the fifth embodiment, (1) the exposure level of each image at the time of pixel shift execution is adjusted from the luminance distribution information of the object measured by the multi-division sensor,
By synthesizing these, a high-definition and wide-dynamic-range image can be obtained. (2) Since the main subject analogy estimating means is provided and the exposure level is adjusted based on the detection result, the image reproducibility of the main subject is improved. (3) Since the number of exposures suitable for the brightness level of the main subject is increased among the multiple exposures associated with pixel shifting, the image reproducibility of the main subject is further improved. There is an effect.

【0149】(第6の実施の形態)前記第5の実施の形
態は画素ずらし回数は固定で、被写体輝度状況に応じて
露光レベルを調整する実施の形態であった。以下に示す
第6の実施の形態は、カメラの撮影状態に応じて最適な
画素ずらしモードを選択、かつ選択された画素ずらしモ
ードに適した露光レベル調整を行う実施形態を示す。図
24は第6の実施の形態の制御フローの一部、前記図1
2は第2の画素ずらしモード原理図、図13は第2の画
素ずらしモードにおける画像合成の原理説明図である。
以下、図面を用いて第6の実施の形態の動作を説明す
る。
(Sixth Embodiment) The fifth embodiment is an embodiment in which the number of pixel shifts is fixed and the exposure level is adjusted according to the brightness condition of the subject. The sixth embodiment described below shows an embodiment in which an optimum pixel shift mode is selected according to the shooting state of the camera and an exposure level adjustment suitable for the selected pixel shift mode is performed. FIG. 24 is a part of the control flow of the sixth embodiment, which is shown in FIG.
2 is a principle diagram of a second pixel shift mode, and FIG. 13 is an explanatory diagram of a principle of image combination in the second pixel shift mode.
The operation of the sixth embodiment will be described below with reference to the drawings.

【0150】第6の実施の形態のカメラの制御フロー
は、図18に示した第5の実施の形態のカメラの制御フ
ローと基本的な部分は同一であるが、ステップ(11
5)の「露光・画素ずらし条件設定」部分を図24に示
すサブルーチンとすることで、第6の実施の形態特有の
作用を実現させている。以下、図18及び図24を用い
て第6の実施の形態のフローを説明するが、図18のフ
ローについては第5の実施の形態で詳細な説明を行って
いるため、ここでは簡単に説明する。
The control flow of the camera of the sixth embodiment is basically the same as the control flow of the camera of the fifth embodiment shown in FIG. 18, but step (11)
By making the "exposure / pixel shift condition setting" part of 5) a subroutine shown in FIG. 24, the operation peculiar to the sixth embodiment is realized. The flow of the sixth embodiment will be described below with reference to FIGS. 18 and 24. The flow of FIG. 18 has been described in detail in the fifth embodiment, and therefore will be briefly described here. To do.

【0151】図18において、ステップ(102)でS
W1がオンと判断されるとステップ(111)へ移り、
ステップ(111)、ステップ(112)でIS開始命
令の送信と、パラメータ通信を行う。続いてステップ
(113)、ステップ(114)で測光及び焦点検出を
行い、その結果をレンズ内マイコンLCPUにも送信す
る。次のステップ(115)では図24に示すフローを
実行する。図24のステップ(261)では、第5の実
施の形態の図19のステップ(181)と同様に、測光
センサSNS上に投影された被写体を複数のブロックに
ブロック化する。続いてステップ(262)では、図1
9のステップ(182)と同様に、上記複数ブロックの
中から主被写体を類推する。ステップ(263)では、
レンズ内マイコンLCPUに対し、所定時間内の手振れ
角速度ピーク値ωpeakの送信要求を行う。するとレンズ
内マイコンLCPUは、例えば2秒間中のピッチ或いは
ヨー方向の手振れ角速度最大値ωpeakをカメラ内マイコ
ンCCPUに送信する。
In FIG. 18, in step (102), S
When it is determined that W1 is on, the process proceeds to step (111),
In steps (111) and (112), an IS start command is transmitted and parameter communication is performed. Subsequently, photometry and focus detection are performed in steps (113) and (114), and the results are also transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In the next step (115), the flow shown in FIG. 24 is executed. In step (261) of FIG. 24, the object projected on the photometric sensor SNS is divided into a plurality of blocks, as in step (181) of FIG. 19 of the fifth embodiment. Then, in step (262), the process shown in FIG.
Similar to step (182) of 9, the main subject is analogized from the plurality of blocks. In step (263),
A request for transmitting the shake angular velocity peak value ω peak within a predetermined time is issued to the lens microcomputer LCPU. Then, the in-lens microcomputer LCPU transmits the camera shake angular velocity maximum value ω peak in the pitch or yaw direction for 2 seconds to the in-camera microcomputer CCPU.

【0152】ステップ(264)では次式 δ=f×ωpeak×texp ………(23) に従って、手振れ補正不作動時の露光中の像振れ量最大
値δを演算する。ただしfは結像光学系の焦点距離、t
exp は測光結果から導かれた主被写体の露光秒時、すな
わち電荷蓄積時間である。ここで導かれた像振れ量δ
は、画素ずらしを実行すべきか否かの判定をするための
手振れ指標として、以下のステップで利用される。ステ
ップ(265)では像振れ量δの大きさ判定を行う。そ
して像振れ量δが所定値DEL1以下なら、手振れによ
る像劣化の影響が少なく、画素ずらしによって十分な高
精細化が可能であるとして、ステップ(271)で画素
ずらし回数NSFを4回に設定する。ここで画素ずらし回
数が4回というのは第5の実施の形態で説明した画素ず
らし及び画像合成方法のことであり、これを第1の画素
ずらしモードと称する。第1の画素ずらしモード時は、
ステップ(272)以降を実行する。
At step (264), the maximum value δ of the image blur amount during exposure is calculated according to the following equation: δ = f × ω peak × t exp (23) Where f is the focal length of the imaging optical system, t
exp is the exposure time of the main subject derived from the photometric results, that is, the charge accumulation time. Image blur amount δ derived here
Is used in the following steps as a camera shake index for determining whether or not pixel shifting should be executed. In step (265), the magnitude of the image blur amount δ is determined. If the image shake amount δ is less than or equal to the predetermined value DEL1, it is considered that the influence of the image deterioration due to the camera shake is small and the pixel shift can achieve sufficiently high definition, and the pixel shift count N SF is set to 4 times in step (271). To do. Here, the number of pixel shifts being 4 means the pixel shift and image combining method described in the fifth embodiment, and this is referred to as a first pixel shift mode. In the first pixel shift mode,
The step (272) and the subsequent steps are executed.

【0153】ステップ(272)ないしステップ(27
5)では、図19のステップ(183)ないしステップ
(186)と同一の動作を実行し、4回の画素ずらし操
作時の各露光時間te1ないしten=3を決定する。ステッ
プ(275)実行後はステップ(266)に進む。ステ
ップ(265)で像振れ量δが所定値DEL2以下(た
だしDEL2>DEL1)と判定されたらステップ(2
81)で画素ずらし回数NSFを2回に設定する。これは
手振れ補正を実行しても手振れによる若干の画質劣化が
予想されるため、画素ずらし回数が少ないモード(これ
を第2の画素ずらしモードと称する)を選択して、手振
れによる画質低下と画素ずらしによる画質向上の最適化
を図るためである。第2の画素ずらしモードではステッ
プ(282)以降を実行する。
Steps (272) to (27)
In step 5), the same operations as those in steps (183) to (186) in FIG. 19 are executed to determine the exposure times t e1 to t en = 3 for the four pixel shift operations. After execution of step (275), the process proceeds to step (266). If it is determined in step (265) that the image blur amount δ is less than or equal to the predetermined value DEL2 (where DEL2> DEL1), step (2)
In 81), the pixel shift number N SF is set to 2 times. Even if image stabilization is performed, some image quality deterioration due to camera shake is expected. Therefore, select a mode with a small number of pixel shifts (this is called the second pixel shift mode) to reduce image quality degradation due to camera shake and pixel loss. This is to optimize the image quality improvement by shifting. In the second pixel shift mode, step (282) and subsequent steps are executed.

【0154】ステップ(282)では、主被写体の次に
重要な従被写体を推定する。例えばステップ(261)
で分割された各ブロックのうち、面積の一番大きなブロ
ックが従被写体と類推される。ステップ(283)で
は、ステップ(262)で決定された主被写体及びステ
ップ(282)で決定された従被写体の輝度計算を行
う。ステップ(284)では、上記ステップ(283)
で計算された輝度から、主・従被写体の輝度に適する露
光量Emain、Esub が演算される。ステップ(285)
では、上記ステップ(284)で計算された露光量か
ら、主・従被写体の輝度に適する露出時間temain 、t
esubが演算される。ステップ(285)実行後はステッ
プ(266)に進む。なお第2の画素ずらしモードにつ
いては後述する。ステップ(265)で像振れ量δが所
定値DEL2より大きいと判定されたらステップ(29
1)で画素ずらし回数NSFを1回、すなわち画素ずらし
非実行に設定する。これは手振れ補正を実行しても、手
振れによる画質劣化の影響が画素ずらしによる画質向上
を上回ることが予想されるため、画素ずらしを禁止す
る。
At step (282), a sub-subject, which is the second most important after the main subject, is estimated. For example, step (261)
Among the blocks divided by, the block having the largest area is assumed to be the sub-subject. In step (283), the brightness of the main subject determined in step (262) and the brightness of the sub-subject determined in step (282) are calculated. In step (284), the above step (283)
The exposure amounts E main and E sub suitable for the brightness of the main / sub-subject are calculated from the brightness calculated in step 1. Step (285)
Then, from the exposure amount calculated in the above step (284), the exposure times t emain and t suitable for the brightness of the main and sub-subjects are obtained .
esub is calculated. After executing step (285), the process proceeds to step (266). The second pixel shift mode will be described later. When it is determined in step (265) that the image shake amount δ is larger than the predetermined value DEL2, step (29
In 1), the pixel shift count N SF is set once, that is, the pixel shift is not executed. Even if the camera shake correction is executed, the pixel shift is prohibited because the influence of the image quality deterioration due to the camera shake is expected to exceed the image quality improvement due to the pixel shift.

【0155】ステップ(293)では、ステップ(26
2)で決定された主被写体の輝度計算を行う。ステップ
(294)では、上記ステップ(293)で計算された
輝度から、主被写体の輝度に適する露光量Emainが演算
される。ステップ(295)では、上記ステップ(29
4)で計算された露光量から、主被写体の輝度に適する
露出時間temain が演算される。ステップ(295)実
行後はステップ(266)に進む。ステップ(27
5)、ステップ(285)或いはステップ(295)を
実行後は、ステップ(266)へ移行する。ステップ
(266)ではレンズ内マイコンLCPUに上記フロー
で決定した画素ずらしモードを送信する。ステップ(2
67)ではカメラ内の表示手段DISPに上記画素ずら
しモードの種別を表示して、撮影者にどのモードで撮影
が行われるのかを報知する。ステップ(267)実行後
は図18のステップ(116)に戻る。
In step (293), step (26
The brightness of the main subject determined in 2) is calculated. In step (294), an exposure amount E main suitable for the brightness of the main subject is calculated from the brightness calculated in step (293). In step (295), the above step (29
From the exposure amount calculated in 4), the exposure time temain suitable for the brightness of the main subject is calculated. After execution of step (295), the process proceeds to step (266). Step (27
5), step (285) or step (295) is executed, the process proceeds to step (266). In step (266), the pixel shift mode determined in the above flow is transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. Step (2
In 67), the type of the pixel shift mode is displayed on the display means DISP in the camera to inform the photographer of which mode the photographing is performed. After execution of step (267), the process returns to step (116) in FIG.

【0156】ステップ(116)ではスイッチSW2の
判別を行い、SW2がオンならステップ(117)へ進
む。ステップ(117)ないしステップ(122)では
第5の実施の形態と同様に画素ずらしを実行するが、第
6の実施の形態では前述のごとくステップ(271)な
いしステップ(295)で複数の画素ずらしモードを選
択的に用いるため、ステップ(117)ないしステップ
(122)でも各画素ずらしモードに応じた動作で制御
される。続いてステップ(123)ではレンズ内マイコ
ンLCPUに画素ずらし完了通信を行い、ステップ(1
24)へ進む。ステップ(124)でも前記複数の画素
ずらしモードに応じた画像合成を選択して行う。ステッ
プ(125)では前ステップで合成された画像を記録
し、ステップ(102)へ戻る。
At step (116), the switch SW2 is discriminated. If SW2 is on, the process proceeds to step (117). In steps (117) to (122), pixel shifting is performed as in the fifth embodiment, but in the sixth embodiment, pixel shifting is performed in steps (271) to (295) as described above. Since the mode is selectively used, the operation according to each pixel shift mode is also controlled in steps (117) to (122). Subsequently, in step (123), pixel shift completion communication is performed to the microcomputer LCPU in the lens, and step (1
Proceed to 24). Also in step (124), image composition according to the plurality of pixel shift modes is selected and performed. In step (125), the image combined in the previous step is recorded, and the process returns to step (102).

【0157】第2の画素ずらしモード、すなわち画素ず
らし回数が2回の時の作用について前記図12を用いて
説明する。なお、この図12は、第1、第5の実施の形
態における図9に相当する。図12の(a)は受光素子
に対する画像の移動を示したものである。画像のある点
はまずIM21に位置した状態で、主被写体の輝度に適
した露光条件で受光素子の電荷蓄積・読み出しがなされ
る。ついで画素ずらし動作で像がIM22に移動した
後、被写体の輝度に適した露光条件で再び受光素子の電
荷蓄積・読み出しがなされる。そして像は元の位置IM
21に戻される。図12の(b)は上記像の動きを撮像
素子の動きに置き換えたもので、最初IG21に位置す
る撮像素子は露光時間temain で露光される。続いて画
素ずらし動作によってIG22に移動し、露光時間t
esubで露光された後にIG21に戻る。
The operation in the second pixel shift mode, that is, when the number of pixel shifts is two will be described with reference to FIG. Note that this FIG. 12 corresponds to FIG. 9 in the first and fifth embodiments. FIG. 12A shows the movement of the image with respect to the light receiving element. First, a certain point on the image is located in the IM 21, and charges are accumulated / read out from the light receiving element under an exposure condition suitable for the brightness of the main subject. Then, after the image is moved to the IM 22 by the pixel shifting operation, the charge accumulation / readout of the light receiving element is performed again under the exposure condition suitable for the brightness of the subject. And the image is the original position IM
Returned to 21. In FIG. 12B, the movement of the image is replaced with the movement of the image pickup device, and the image pickup device initially located in the IG 21 is exposed for the exposure time t main . Then, the pixel shift operation is performed to move to IG22, and the exposure time t
After being exposed by esub, it returns to IG21.

【0158】図13は第2の画素ずらしモードにおける
画像合成方法を説明する図である。第2の画素ずらしモ
ードではIG21(i,j)とIG22(i,j)の2
組の画像、すなわち合計(2×m×n)個の画像信号か
ら、(4×m×n)個で構成されるIMG2(u,v)
の画像信号を合成する。そのために図13に示すごと
く、IMG2(u,v)の黒丸で示す画素はIG21
(i,j)或いはIG2(i,j)の画素をそのまま用
い、白丸で示す画素はその周辺の4画素(4画素が無い
時は2或いは3画素)の平均値から合成する。
FIG. 13 is a diagram for explaining an image synthesizing method in the second pixel shift mode. In the second pixel shift mode, 2 of IG21 (i, j) and IG22 (i, j)
IMG2 (u, v) composed of (4 × m × n) images from a set of images, that is, a total of (2 × m × n) image signals.
The image signals of are combined. Therefore, as shown in FIG. 13, the pixels indicated by black circles in IMG2 (u, v) are IG21.
The pixel of (i, j) or IG2 (i, j) is used as it is, and the pixel indicated by the white circle is synthesized from the average value of the four pixels (2 or 3 pixels when there are no 4 pixels) around it.

【0159】これを式で表すと IMG2(u=2i−1,v=2j) ←IG21(i,j)×Kmain ………(24) IMG2(u=2i,v=2j−1) ←IG22(i,j)×Ksub ………(25) IMG2(u=2i−1,v=2j−1)←{IG21(i,j)×Kmain+ IG22(i,j)×Ksub +IG21(i,j−1)×Kmain+IG22(i −1,j)×Ksub }/4 ………(26) IMG2(u=2i,v=2j) ←{IG21(i,j)×Kmain+ IG22(i,j)×Ksub +IG21(i+1,j)×Kmain+IG22(i ,j+1)×Ksub }/4 ………(27) と表わせる。ここでKmain及びKsub は、第1の実施の
形態と同じく露光時間の違いによる各画像信号組の出力
レベルのずれを補正する係数で、 Kmain=C/temain ………(28) Ksub =C/tesub ………(29) で表わせる。
This is expressed by an equation: IMG2 (u = 2i-1, v = 2j) ← IG21 (i, j) × K main ..... (24) IMG2 (u = 2i, v = 2j-1) ← IG22 (i, j) × K sub ... (25) IMG2 (u = 2i-1, v = 2j-1) ← {IG21 (i, j) × K main + IG22 (i, j) × K sub + IG21 (i, j−1) × K main + IG22 (i−1, j) × K sub } / 4 (26) IMG2 (u = 2i, v = 2j) ← {IG21 (i, j) × K main + IG22 (i, j) × K sub + IG21 (i + 1, j) × K main + IG22 (i, j + 1) × K sub } / 4 (27) Here, K main and K sub are coefficients for correcting the deviation of the output level of each image signal set due to the difference of the exposure time, as in the first embodiment, and K main = C / t emain ... (28) K sub = C / te sub ... (29)

【0160】上記第6の実施の形態によれば、前記第5
の実施の形態の効果のほかに、 (4)手振れ量に応じて最適な画素ずらしモードを選択
し、かつ選択された画素ずらしモードに適した露光レベ
ル調節を行うため、撮影状況に応じて精細度及ダイナミ
ックレンジのバランスの取れた画像を得ることができ
る。という効果がある。
According to the sixth embodiment, the fifth
In addition to the effects of the embodiment of (4), the optimum pixel shift mode is selected according to the amount of camera shake, and the exposure level adjustment suitable for the selected pixel shift mode is performed. It is possible to obtain an image with well-balanced dynamic range. There is an effect.

【0161】(第7の実施の形態)前記第6の実施の形
態は手振れに応じた最適画素ずらし及び露光調整モード
を選択する実施形態を示した。以下に示す第7の実施の
形態は、撮影者により設定されたカメラの撮影モードか
ら画素ずらし実行の適否を判断し、画素ずらしモード及
び露光調整モードを切り替える実施形態を示す。第7の
実施の形態のカメラの制御フローも前記第6の実施の形
態と同様に、基本的な部分は図18に示したカメラの制
御フローと同一であり、ステップ(115)の「露光・
画素ずらし条件設定」部分を図25に示すサブルーチン
とすることで、第7の実施の形態特有の作用を実現させ
ている。以下、図18及び図25を用いて第7の実施の
形態のフローを説明するが、図18のフローについては
第5の実施の形態で詳細な説明を行っているため、ここ
では簡単に説明する。
(Seventh Embodiment) The sixth embodiment has shown the embodiment in which the optimum pixel shift and the exposure adjustment mode are selected according to the camera shake. A seventh embodiment shown below is an embodiment in which it is determined whether or not the pixel shift is to be performed based on the photographing mode of the camera set by the photographer, and the pixel shift mode and the exposure adjustment mode are switched. Similar to the sixth embodiment, the camera control flow of the seventh embodiment is basically the same as the camera control flow shown in FIG. 18, and the "exposure / exposure" of step (115) is performed.
By setting the "pixel shift condition setting" portion as a subroutine shown in FIG. 25, the operation peculiar to the seventh embodiment is realized. Hereinafter, the flow of the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 25. The flow of FIG. 18 has been described in detail in the fifth embodiment, and therefore will be briefly described here. To do.

【0162】図18において、ステップ(102)でS
W1がオンと判断されるとステップ(111)へ移り、
ステップ(111)、ステップ(112)でIS開始命
令の送信と、パラメータ通信を行う。続いてステップ
(113)、ステップ(114)で測光及び焦点検出を
行い、その結果をレンズ内マイコンLCPUにも送信す
る。次のステップ(115)では図25に示すフローを
実行する。図のステップ(361)では、図19のステ
ップ(181)と同様に、測光センサSNS上に投影さ
れた被写体を複数のブロックにブロック化する。続いて
ステップ(362)では、図19のステップ(182)
と同様に、上記複数ブロックの中から主被写体を類推す
る。ステップ(363)ではカメラCMRの撮影モード
選択スイッチSWMODの状態判別を行い、撮影者によ
って設定された露出制御モード等の撮影条件を認識す
る。
In FIG. 18, in step (102), S
When it is determined that W1 is on, the process proceeds to step (111),
In steps (111) and (112), an IS start command is transmitted and parameter communication is performed. Subsequently, photometry and focus detection are performed in steps (113) and (114), and the results are also transmitted to the in-lens microcomputer LCPU. In the next step (115), the flow shown in FIG. 25 is executed. In the step (361) in the figure, as in the step (181) in FIG. 19, the subject projected on the photometric sensor SNS is divided into a plurality of blocks. Then, in step (362), step (182) in FIG.
Similarly, the main subject is analogized from the plurality of blocks. In step (363), the state of the photographing mode selection switch SWMOD of the camera CMR is determined to recognize the photographing conditions such as the exposure control mode set by the photographer.

【0163】ステップ(364)では撮影モードが風景
モードか否かの判別を行う。風景モードとは絞り制御値
を小絞り(大Fナンバー)として被写界深度を深くする
露出制御モードである。そして風景モード設定時は被写
体が静止しており、カメラもしっかりとホールディング
されて手振れも生じにくいと予想されるため、ステップ
(371)に進んで画素ずらしを4回行う高精細モード
に設定する。ステップ(364)で風景モードでないと
判定されたらステップ(365)へ進む。ステップ(3
65)では撮影モードがポートレイトモードか否かの判
別を行う。ポートレイトモードは絞り制御値を開放近傍
絞り(小Fナンバー)として被写界深度を浅くする露出
制御モードである。ポートレイトモード時も風景モード
と同様の撮影状態であると予想されるため、ステップ
(371)へ進む。ステップ(365)でポートレイト
モードでないと判定されたらステップ(366)へ進
む。
At step (364), it is determined whether the photographing mode is the landscape mode. The landscape mode is an exposure control mode in which the aperture control value is set to a small aperture (large F number) to deepen the depth of field. When the landscape mode is set, the subject is stationary and the camera is expected to be firmly held so that hand shake is unlikely to occur, so the process proceeds to step (371) and the high-definition mode is set in which pixel shifting is performed four times. If it is determined in step (364) that the mode is not the landscape mode, the process proceeds to step (365). Step (3
In 65), it is determined whether or not the shooting mode is the portrait mode. The portrait mode is an exposure control mode in which the aperture control value is set to the aperture close to the open aperture (small F number) to reduce the depth of field. Since it is expected that the photographing mode is the same as that in the landscape mode in the portrait mode, the process proceeds to step (371). If it is determined at step (365) that the portrait mode is not set, then the processing advances to step (366).

【0164】ステップ(366)では撮影モードがスポ
ーツモードか否かの判別を行う。スポーツモードは露出
秒時を高速秒時にして被写体の動きを止める露出制御モ
ードである。スポーツモード選択時は被写体が動いてお
り、カメラにはパンニング操作、すなわち大きな手振れ
と同様のカメラの運動が生じると予想される。また画素
ずらし動作中の被写体の動きにより被写体振れも発生
し、画素ずらしによる高詳細化が期待できないばかり
か、かえって不自然な写真になってしまうことも予想さ
れる。従ってスポーツモード設定時はステップ(39
1)へ進み、NSF=1すなわち画素ずらしを禁止する。
ステップ(366)でスポーツモードでないと判定され
たら、すなわち風景、ポートレイト、スポーツのいずれ
のモードでも無いと判定されたらステップ(381)へ
進み、画素ずらし回数を2回に設定する。
At step (366), it is determined whether or not the photographing mode is the sports mode. Sports mode is an exposure control mode that stops the movement of the subject by setting the exposure time to high speed. When the sport mode is selected, the subject is moving, and it is expected that the camera will undergo a panning operation, that is, a camera movement similar to a large camera shake. In addition, the movement of the subject during the pixel shift operation may cause subject shake, which may not be expected to provide high detail due to the pixel shift, and may even result in an unnatural photograph. Therefore, when setting the sports mode, step (39
Proceed to 1) and N SF = 1 is set, that is, pixel shifting is prohibited.
If it is determined in step (366) that the mode is not the sports mode, that is, if it is determined that the mode is neither landscape, portrait, or sports, the process proceeds to step (381), and the pixel shift count is set to 2.

【0165】ステップ(371)ないしステップ(37
5)、ステップ(381)ないしステップ(385)、
ステップ(391)ないしステップ(395)は、図2
4に示した第6の実施の形態のステップ(271)ない
しステップ(275)、ステップ(281)ないしステ
ップ(285)、ステップ(291)ないしステップ
(295)と同一内容の動作を実行する。すなわち、各
画素ずらしモードに応じた露光調節量を決定するが、詳
しい動作は第6の実施の形態で説明済みのため、省略す
る。ステップ(375)、ステップ(385)或いはス
テップ(395)を実行後は、ステップ(367)へ移
行する。ステップ(367)ではレンズ内マイコンLC
PUに上記フローで決定した画素ずらしモードを送信す
る。ステップ(368)ではカメラ内の表示手段DIS
Pに上記画素ずらしモードの種別を表示して、撮影者に
どのモードで撮影が行われるのかを報知する。ステップ
(368)実行後は図18のステップ(116)に戻
る。
Steps (371) to (37)
5), step (381) to step (385),
Steps (391) to (395) are shown in FIG.
The same operation as the step (271) to step (275), step (281) to step (285), and step (291) to step (295) of the sixth embodiment shown in FIG. That is, although the exposure adjustment amount is determined according to each pixel shift mode, the detailed operation has been described in the sixth embodiment, and therefore will be omitted. After executing step (375), step (385) or step (395), the process proceeds to step (367). In step (367), the microcomputer LC in the lens
The pixel shift mode determined in the above flow is transmitted to PU. In step (368), the display means DIS in the camera
The type of the pixel shift mode is displayed on P to notify the photographer of which mode the photographing is performed. After execution of step (368), the process returns to step (116) in FIG.

【0166】ステップ(116)ではスイッチSW2の
判別を行い、SW2がオンならステップ(117)へ進
む。ステップ(117)ないしステップ(122)では
第6の実施の形態と同様に選択された画素ずらしモード
に従って画素ずらしが実行される。続いてステップ(1
23)ではレンズ内マイコンLCPUに画素ずらし完了
通信を行い、ステップ(124)へ進む。ステップ(1
24)でも前記複数の画素ずらしモードに応じた画像合
成を選択して行う。ステップ(125)では前ステップ
で合成された画像を記録し、ステップ(102)へ戻
る。
At step (116), the switch SW2 is discriminated. If SW2 is on, the process proceeds to step (117). In steps (117) to (122), pixel shift is executed according to the selected pixel shift mode as in the sixth embodiment. Then step (1
In 23), the pixel shift completion communication is performed to the microcomputer LCPU in the lens, and the process proceeds to step (124). Step (1
Also in 24), image composition according to the plurality of pixel shift modes is selected and performed. In step (125), the image combined in the previous step is recorded, and the process returns to step (102).

【0167】上記第7の実施の形態によれば、前記第5
の実施の形態の効果のほかに、 (5)撮影者により設定されたカメラの撮影モードから
画素ずらし実行の適否を判断し、画素ずらしモードを切
り替えることにより、カメラ及び被写体の動きに適した
画素ずらし動作が実行できる。その結果、撮影状況に応
じて精細度及びダイナミックレンジのバランスの取れた
画像を得ることができる。という効果がある。また、本
実施の形態では、撮影モードの一例として露出制御モー
ドを対象としたが、焦点検出モード等に応じて画素ずら
しモードを切り替えても良い。
According to the seventh embodiment, the fifth
In addition to the effects of the embodiment of (5), whether or not the pixel shift execution is appropriate is determined based on the shooting mode of the camera set by the photographer, and the pixel shift mode is switched to select a pixel suitable for the movement of the camera and the subject. The shift operation can be executed. As a result, it is possible to obtain an image in which the definition and the dynamic range are well balanced according to the shooting situation. There is an effect. Further, in the present embodiment, the exposure control mode is targeted as an example of the shooting mode, but the pixel shift mode may be switched according to the focus detection mode or the like.

【0168】(他の変形例)前記第5ないし第7の実施
の形態においては、手振れ補正及び画素ずらしのための
像移動手段として、結像光学系内のレンズ群を光軸に対
して垂直方向にシフトさせ、これによる光軸偏光作用を
利用しているが、その代わりに結像光学系の一部に、2
枚の透明平行平板とこれに封止された透明液体からな
る、いわゆる可変頂角プリズムを用いることも可能であ
る。また、手振れ補正手段を有しない形態においても、
本発明の効果は等しく発揮できる。また、画素ずらしの
際の複数の画像間での露光量調節方法として、露光時間
を可変としたが、絞り値を可変としても構わない。或い
は撮影光学系中にEC(エレクトロ・クロミック)素子
または液晶素子等の透過光量調節手段を配置し、その濃
度を可変とすることで、露光量を調節しても構わない。
また本実施の形態において、露光レベルの異なる複数の
画像組を得る際、画素ずらしを行わない形態において
も、本発明の効果は発揮できる。この場合は画像の高詳
細化の効果はなくなるが、被写体の状態に応じた広ダイ
ナミックレンジ画像を得るという効果が発揮できる。
(Other Modifications) In the fifth to seventh embodiments, the lens group in the imaging optical system is perpendicular to the optical axis as the image moving means for camera shake correction and pixel shift. Direction, and the optical axis polarization effect by this is used, but instead of this, a part of the imaging optical system
It is also possible to use a so-called variable apex angle prism which is composed of a sheet of transparent parallel plates and a transparent liquid sealed therein. In addition, even in a mode without a camera shake correction unit,
The effects of the present invention can be exhibited equally. Further, although the exposure time is variable as a method of adjusting the exposure amount between a plurality of images when the pixels are shifted, the aperture value may be variable. Alternatively, the exposure amount may be adjusted by arranging a transmitted light amount adjusting means such as an EC (electro-chromic) element or a liquid crystal element in the photographing optical system and making the density variable.
Further, in the present embodiment, the effect of the present invention can be exhibited even in a mode in which pixel shift is not performed when a plurality of image sets having different exposure levels are obtained. In this case, the effect of increasing the detail of the image disappears, but the effect of obtaining a wide dynamic range image according to the state of the subject can be exhibited.

【0169】(第8の実施の形態)第8の実施の形態に
おけるカメラ内マイコンCCPU制御フローは前記図1
8と実質的に同様に行われるが、ステップ(124)の
処理内容が異なる。すなわち、ステップ(124)では
画素ずらしによって得た複数の画像信号から像振れを判
定し、その判定結果に基づいて所定の方法で画像合成
し、1つの高精細画像を作成するサブルーチンである。
詳しい動作内容は図33で説明する。
(Eighth Embodiment) The control flow of the microcomputer microcomputer CCPU in the eighth embodiment is shown in FIG.
The procedure is substantially the same as that of step 8, but the processing content of step (124) is different. That is, in step (124), it is a subroutine for determining image blur from a plurality of image signals obtained by pixel shifting, and synthesizing images by a predetermined method based on the determination result to create one high-definition image.
Detailed operation contents will be described with reference to FIG.

【0170】なお、レンズ内マイコンLCPUの制御フ
ローは前記図7と実質的に同じ処理が行われる。
The control flow of the in-lens microcomputer LCPU is substantially the same as that shown in FIG.

【0171】また、図18、図7の制御フローによるカ
メラ及びレンズの動作は前記図8に示すタイミングチャ
ートに沿って第1の実施の形態で説明したのと実質的に
同様に行われる。
The operation of the camera and the lens according to the control flow of FIGS. 18 and 7 is performed substantially in the same manner as described in the first embodiment along the timing chart shown in FIG.

【0172】次に図26ないし図32を用いて画素ずら
しにより得られた複数画像から、手振れによる像振れ判
定を行う方法について説明する。図26及び図27は2
組の1次元画像信号の相関度から両画像の相対位置ずれ
量を算出する原理を示す。両図において、横軸は撮像素
子の画素座標、縦軸は各画素の出力信号値である。
Next, a method for determining image blur due to camera shake from a plurality of images obtained by pixel shifting will be described with reference to FIGS. 26 to 32. 26 and 27 are 2
The principle of calculating the relative positional deviation amount of both images from the degree of correlation of a pair of one-dimensional image signals will be described. In both figures, the horizontal axis represents the pixel coordinates of the image sensor, and the vertical axis represents the output signal value of each pixel.

【0173】図26(a)のIM1はある時刻に取得さ
れた第1の画像信号組の出力、IM2はそれから所定時
間後に取得された第2の画像信号組の出力で、両画像は
画素ずらし動作或いは手振れによる像振れのために、画
素間隔の整数倍だけ位置ずれしているものとする。図2
6(b)は第2の画像信号IM2を左方向に2画素分シ
フトしたもので、両画像信号は完全に一致する。
In FIG. 26A, IM1 is the output of the first image signal set acquired at a certain time, IM2 is the output of the second image signal set acquired a predetermined time after that, and both images are pixel-shifted. It is assumed that the position is displaced by an integral multiple of the pixel interval due to an image blur caused by an operation or a camera shake. Figure 2
6 (b) is the second image signal IM2 shifted leftward by two pixels, and the two image signals completely match.

【0174】ここで2画像の相関度(Correlation )C
Rを、 CR=1−Σ{ABS(IM2(i)−IM1(i))/(IM1(i)+I M2(i))} ………(30) ただしABSは絶対値、iは画素番号、Σはi=1から
所定画素番号までの和演算子と定義すると、図26の例
では画素シフト量STが−2の時、相関度CRが最大値
1となる。この状態をSTmax =−2、CRmax =1と
表わす。
Here, the correlation C of the two images (Correlation)
Let R be CR = 1-Σ {ABS (IM2 (i) -IM1 (i)) / (IM1 (i) + IM2 (i))} ... (30) where ABS is an absolute value and i is a pixel number. , Σ is defined as a sum operator from i = 1 to a predetermined pixel number, the correlation CR becomes the maximum value 1 when the pixel shift amount ST is −2 in the example of FIG. This state is represented as ST max = -2 and CR max = 1.

【0175】図27(a)は2組の画像間隔が画素間隔
の整数倍とは異なる場合(同図では1.5画素)の説明
図である。図27(b)は第2の画像信号IM2を左方
向に1画素分シフトしたもので、相関度CRは0.8と
なる。そしてさらにもう1画素分シフトしても相関度C
Rは1にはならない。
FIG. 27 (a) is an explanatory diagram when the two sets of image intervals are different from the integer multiple of the pixel interval (1.5 pixels in the figure). In FIG. 27B, the second image signal IM2 is shifted to the left by one pixel, and the correlation CR becomes 0.8. Then, even if the pixel is further shifted by one pixel, the correlation C
R cannot be 1.

【0176】この時の画素シフト量STと相関度CRの
関係を表わしたものが図28である。図28によると、
画素シフト量STを+2から−3まで変化させながら相
関度CRを計算すると、画素シフト量STが−1と−2
で相関度CRが最大値0.8となる。そこで相関度CR
を直線回帰で補間すると、画素シフト量STが−1.5
の時、相関度CRが真の最大値0.9になることが判
る。すなわち、STmax=−1.5、CRmax =0.9
となる。
FIG. 28 shows the relationship between the pixel shift amount ST and the correlation CR at this time. According to FIG. 28,
When the correlation degree CR is calculated while changing the pixel shift amount ST from +2 to -3, the pixel shift amount ST becomes -1 and -2.
Then, the correlation CR becomes the maximum value of 0.8. Correlation CR
Is linearly interpolated, the pixel shift amount ST is −1.5.
It can be seen that the correlation CR has a true maximum value of 0.9 when. That is, ST max = -1.5, CR max = 0.9.
Becomes

【0177】上記の説明は2組の1次元画像における像
ずれ量の算出方法だが、これを拡張することにより、2
組の2次元画像における上下、左右方向の像ずれ量も算
出できる。具体的には特開昭64−10787号公報に
開示されているように、2次元の画像信号を上下、左右
方向の1次元信号に射影圧縮し、それぞれの相関演算に
より像の動きベクトルすなわち上下、左右方向の像ずれ
量を検出できる。或いは、2次元画像を2方向に順次ず
らしながら相関演算し、2次元の動きベクトルを直接求
めることも可能である。
The above description is a method of calculating the image shift amount in two sets of one-dimensional images.
The image shift amount in the vertical and horizontal directions in the two-dimensional image of the set can be calculated. Specifically, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-10787, a two-dimensional image signal is projectively compressed into one-dimensional signals in vertical and horizontal directions, and the motion vector of the image, that is, vertical The amount of image shift in the left-right direction can be detected. Alternatively, it is also possible to directly calculate the two-dimensional motion vector by performing a correlation operation while sequentially shifting the two-dimensional image in two directions.

【0178】図29は、手振れの影響を受けずに正確な
画素ずらし制御が実行された場合の、像移動状況を示す
図であり、図4でも説明した像と撮像素子の相対位置関
係を示している。図29において、像のある点が左下の
画素上の点IM1に位置する状態で第1の画像信号の取
得(撮像素子の電荷蓄積及び読み出し)を行う。続いて
水平方向(手振れ補正のヨー方向に対応)に0.5画素
間隔分の画素ずらしを行って像位置をIM2に移動さ
せ、第2の画像信号を取得する。
FIG. 29 is a diagram showing the image movement situation when the accurate pixel shift control is executed without being affected by the camera shake, and shows the relative positional relationship between the image and the image pickup element described in FIG. ing. In FIG. 29, acquisition of the first image signal (charge accumulation and readout of the image sensor) is performed in a state where a point with an image is located at a point IM1 on the lower left pixel. Subsequently, the pixel position is shifted by 0.5 pixel intervals in the horizontal direction (corresponding to the yaw direction for camera shake correction) to move the image position to IM2, and the second image signal is acquired.

【0179】図30は上記図29で取得した第1及び第
2の画像信号の相関度CRを示す図である。横軸は2組
の画像信号の相関演算を行う際の画素の相対シフト量
で、水平方向のシフト量をSTH、垂直方向のシフト量
をSTVとしてある。縦軸は相関度CRである。図中の
CRHは、2組の2次元画像を水平方向に相対的にST
H画素(±3画素)だけシフトして演算した相関度を、
CRVは同じく垂直方向にSTV画素(±3画素)だけ
シフトして演算した相関度を示す。
FIG. 30 is a diagram showing the correlation CR of the first and second image signals obtained in FIG. The horizontal axis represents the relative shift amount of the pixel when performing the correlation calculation of two sets of image signals, where the horizontal shift amount is STH and the vertical shift amount is STV. The vertical axis represents the degree of correlation CR. The CRH in the figure is a set of two sets of two-dimensional images that are relatively ST horizontal.
The degree of correlation calculated by shifting only H pixels (± 3 pixels)
CRV also indicates the degree of correlation calculated by shifting STV pixels (± 3 pixels) in the vertical direction.

【0180】ここで図29の画素ずらしは水平方向のみ
に0.5画素ずらし、垂直方向(手振れ補正のピッチ方
向)にはずらしていないため、相関度CRが最大となる
画素シフト量(これを最大相関シフト量と称す)は、S
THmax =−0.5、STV max =0となる。またこの
時の相関度最大値CRHmax 、CRVmax は1を若干下
回る値となる。これは、第1及び第2の画像が画素間隔
の整数倍とは異なるずれ量で取得されたため、各画素の
信号が完全には一致していないからである。そしてこの
現象は画素ずらしを行っていない上下方向についても当
てはまるため、CRVmax も1とはならない。
Here, the pixel shift of FIG. 29 is only in the horizontal direction.
By 0.5 pixel in the vertical direction (pitch direction for camera shake correction)
Direction, the correlation CR becomes maximum.
The pixel shift amount (this is called the maximum correlation shift amount) is S
THmax= -0.5, STV max= 0. Again this
Maximum correlation value CRHmax, CRVmaxIs slightly below 1.
It is a value that turns. This is because the first and second images have pixel spacing
Since it was acquired with a deviation amount different from an integer multiple of
This is because the signals do not match perfectly. And this
The phenomenon also applies to the vertical direction where pixel shifting is not performed.
CRV to fitmaxIs not 1.

【0181】図31は、画素ずらし制御中に大きな手振
れが発生し、手振れ補正を行っても像振れが発生した場
合の像移動状況を示す。図31において、像のある点が
左下の画素上の点IM1に位置する状態で第1の画像信
号の取得を行う。続いて破線矢印のごとく水平方向に
0.5画素間隔分の画素ずらしを行ったが、手振れによ
る像振れが上乗せされ、像位置がIM2に移動した時
に、第2の画像信号を取得している。
FIG. 31 shows an image movement situation when a large camera shake occurs during the pixel shift control and the image shake occurs even when the camera shake correction is performed. In FIG. 31, the first image signal is acquired in a state where a certain point of the image is located at the point IM1 on the lower left pixel. Subsequently, pixel shifts of 0.5 pixel intervals were performed horizontally as indicated by the broken line arrow, but when the image shake due to camera shake was added and the image position moved to IM2, the second image signal was acquired. .

【0182】図32は上記図31で取得した第1及び第
2の画像信号の相関度CRを示す図で、図中の各記号は
前記図30と同一の意味を表わす。図32によると、最
大相関シフト量はSTHmax =−0.7、STVmax
−0.3となる。そこで図30における手振れが無い場
合の最大相関シフト量との差(計算式上は和)をδH
δV とすると、 δH =−0.7+(−0.5)=0.2 ………(31) δV =−0.3+0=0.3 ………(32) となり、上記δH 、δV がそれぞれ画素ずらし中の水
平、垂直方向の手振れによる像振れ量(単位は画素間
隔)となる。この像振れ量δH 、δV が所定値、例えば
δMAX =±0.1画素間隔を超えると、画素ずらしによ
る高精細化の効果が打ち消されてしまうため、その時に
は画素ずらしモードの変更等の対処を行う。
FIG. 32 is a diagram showing the degree of correlation CR of the first and second image signals acquired in FIG. 31, and each symbol in the figure has the same meaning as in FIG. According to FIG. 32, the maximum correlation shift amount is STH max = -0.7, STV max =
It becomes -0.3. So the difference between the maximum correlation shift amount when camera shake is not in FIG. 30 (sum computational formula) [delta] H,
When δ V, δ H = -0.7 + (- 0.5) = 0.2 ......... (31) δ V = -0.3 + 0 = 0.3 ......... (32) , and the above-mentioned [delta] H , Δ V are image shake amounts (units are pixel intervals) due to camera shake in the horizontal and vertical directions during pixel shifting. If the image shake amounts δ H and δ V exceed a predetermined value, for example, δ MAX = ± 0.1 pixel interval, the effect of high definition due to pixel shift is canceled, and at that time, the pixel shift mode is changed. To deal with.

【0183】ここで、本実施の形態では手振れ補正機構
が動作しているため、理想的には手振れによる像振れは
発生しないはずだか、現実には振れ検知センサの出力エ
ラー、手振れ補正能力以上の大きな振れの発生等で像振
れが発生する可能性がある。そして上記原因による像振
れは撮影画面の全面に渡って一様に生じる。
Here, in the present embodiment, since the camera shake correction mechanism is operating, ideally image shake due to camera shake should not occur. In reality, the output error of the camera shake detection sensor and the camera shake correction capability are not exceeded. Image shake may occur due to occurrence of large shake. Image blurring due to the above causes uniformly occurs over the entire surface of the photographing screen.

【0184】次に画素ずらしにより得た複数組の画像信
号を合成して1枚の高精細画像信号を生成する原理につ
いては、第1の実施の形態において図9、図10及び式
(7)〜(10)と共に説明したのと同様の方法に基づ
くものである。なおこの方法は白黒撮像素子或いは色分
解プリズムを用いた多板式カラー撮像素子に適用される
もので、モザイク型色フィルターを用いた単板式カラー
撮像素子では画素ずらし量や画像合成方法の点で多少の
違いはあるが、基本的な考えは同一である。
Next, the principle of synthesizing a plurality of sets of image signals obtained by pixel shifting to generate one high-definition image signal will be described with reference to FIGS. 9, 10 and equation (7) in the first embodiment. ~ Based on the same method as described with (10). Note that this method is applied to a multi-plate color image sensor using a monochrome image sensor or a color separation prism, and in a single plate color image sensor using a mosaic type color filter, it is somewhat different in terms of pixel shift amount and image composition method. There are differences, but the basic idea is the same.

【0185】図33は上記図26ないし図32及び図
9、図10で説明した画素ずらし中の手振れ判定と画像
合成の作用を示すフロー図で、図6のステップ(12
4)の画像合成サブルーチンに相当する。まずステップ
(161)では、画素ずらし回数カウンタCNTを0に
初期化する。ステップ(162)では、前述の式(3
0)に従って第1及び第2の画像信号組の相関度を演算
する。ステップ(163)では、上記相関演算結果か
ら、最大相関シフト量STHma x 、STVmax を計算す
る。ステップ(164)では、相関度最大値CR
max 、CRVmax を計算する。ステップ(165)で
は、像振れ量δH 、δV を計算する。ステップ(16
6)では、カウンタCNTに1を加えて更新する。
FIG. 33 is a flow chart showing the functions of the shake determination and the image composition during the pixel shift described in FIGS. 26 to 32 and FIGS. 9 and 10. The step (12) in FIG.
This corresponds to the image composition subroutine 4). First, in step (161), the pixel shift counter CNT is initialized to zero. In step (162), the above equation (3
0), the degree of correlation between the first and second image signal sets is calculated. In step (163), from the correlation calculation result, the maximum correlation shift amount STH ma x, calculates the STV max. In step (164), the maximum correlation value CR
Calculate H max , CRV max . In step (165), the image shake amounts δ H and δ V are calculated. Step (16
In 6), 1 is added to the counter CNT to update it.

【0186】ステップ(167)では、カウンタCNT
と画素ずらし回数を表わす所定値N SFとの比較を行う。
例えばNSF=4の場合、ステップ(162)ないしステ
ップ(165)の演算は、第1と第2の画像信号組、第
2と第3の画像信号組、第3と第4の画像信号組の間で
合計3回行うことになる。従ってCNTがNSF−1に達
していなければステップ(162)に戻って次の画像信
号組に対するステップ(162)ないしステップ(16
6)の演算を繰り返し実行する。CNTがNSF−1に達
したら、ステップ(168)に進む。
At step (167), the counter CNT
And a predetermined value N representing the number of pixel shifts science fictionCompare with.
For example Nscience fiction= 4, step (162) or step
(165), the first and second image signal pairs,
Between the second and third image signal pairs, and between the third and fourth image signal pairs
It will be done three times in total. Therefore, CNT is Nscience fictionReached -1
If not, return to step (162) and send the next image
Step (162) through step (16)
The calculation of 6) is repeatedly executed. CNT is Nscience fictionReached -1
Then, it progresses to step (168).

【0187】ステップ(168)では、上記ステップ
(165)で計算したすべての像振れ量について、所定
値δmax との比較を行う。そしてすべての像振れ量が所
定値δ max より小さければ、画素ずらしによる高精細化
が期待できるため、ステップ(169)に進んで図10
で示した方法により画像合成を行う。ステップ(17
0)では正規の画素ずらし動作が実行されたことを、表
示手段DISPに表示する。そしてステップ(171)
において図6のメインフローにリターンする。一方ステ
ップ(168)において、所定値δmax 以上の像振れの
存在が確認されたら、ステップ(172)へジャンプ
し、画素ずらしによる画像合成は行わない旨を報知する
警告表示を、同じく表示手段DISPに表示する。そし
てステップ(171)において図6のメインフローにリ
ターンする。この時は合成画像ではない原画像、例えば
第1の画像信号組が最終的な画像信号となる。
In step (168), the above steps are performed.
Predetermined for all image shake amounts calculated in (165)
Value δmaxCompare with. And all the image shake amount
Fixed value δ maxHigher definition by shifting pixels if smaller
Since it can be expected, proceed to step (169) and see FIG.
Image synthesis is performed by the method shown in. Step (17
0) shows that the normal pixel shift operation is executed.
Display on the display means DISP. And step (171)
Then, the process returns to the main flow of FIG. On the other hand
Up (168), the predetermined value δmaxThe above image shake
If the existence is confirmed, jump to step (172)
However, the fact that image composition by pixel shifting will not be performed is notified.
The warning display is also displayed on the display means DISP. That
In step (171), the main flow shown in FIG.
Make a turn. At this time, the original image that is not a composite image, for example,
The first image signal set becomes the final image signal.

【0188】上記第8の実施の形態によれば、 (1)画素ずらし操作で得た複数の画像信号同士の相関
演算結果から手振れによる像振れを抽出し、像振れの大
小に応じて画素ずらしによる画像合成の実行可否を選択
するため、手振れによる像劣化の影響を抑え、かつ画素
ずらしによる高精細な画像信号を得ることができる。 (2)画素ずらしの実行可否結果を表示手段を用いて撮
影者に報知するため、撮影者は得られた画像の精細度を
確認できるとともに、手振れによって画素ずらしが実行
されなかった時には撮影をやり直す等の対策を講じるこ
とができる。 (3)画素ずらしによる画像の移動毎に像振れ演算を行
うため、高精度の像振れ検知ができ、手振れによる画素
ずらし動作の失敗を確実に排除できる。という効果があ
る。
According to the eighth embodiment, (1) the image blur due to camera shake is extracted from the correlation calculation result of a plurality of image signals obtained by the pixel shift operation, and the pixel shift is performed according to the magnitude of the image blur. Since it is selected whether or not to execute image composition by, it is possible to suppress the influence of image deterioration due to camera shake and obtain a high-definition image signal by pixel shifting. (2) Since the photographer is informed of the result of whether or not the pixel shift can be performed using the display means, the photographer can confirm the definition of the obtained image and, if the pixel shift is not performed due to camera shake, the photographing is redone. It is possible to take measures such as. (3) Since the image shake calculation is performed every time the image is moved due to the pixel shift, it is possible to detect the image shake with high accuracy, and it is possible to reliably eliminate the failure of the pixel shift operation due to the camera shake. There is an effect.

【0189】(第9の実施の形態)前記第8の実施の形
態は画素ずらしによる像の移動毎に像振れ検出を行い、
1回でも大きな像振れが発生したら画素ずらしを禁止す
る実施形態であった。以下に示す第9の実施の形態は、
画素ずらし実行後に像を初期位置に戻して像振れ判定用
の予備画像信号を取得し、これを用いて像振れ検知を行
う実施の形態を示す。
(Ninth Embodiment) In the eighth embodiment, image blur detection is performed every time the image is moved by pixel shifting.
In the embodiment, the pixel shift is prohibited if a large image blur occurs even once. The ninth embodiment shown below is
An embodiment is shown in which the image is returned to the initial position after the pixel shift is executed, a preliminary image signal for image shake determination is acquired, and image shake detection is performed using this.

【0190】図34は第9の実施の形態の画素ずらし動
作時の像移動軌跡、図35及び図36はカメラの制御フ
ローである。以下、図面を用いて第9の実施の形態の動
作を説明する。図34において、撮像素子に対して像を
破線の軌跡に従って移動させ、5組の画像信号を取得す
る。しかし、手振れのために実際の像はIM1→IM2
→IM3→IM4→IM5のごとく移動するものとす
る。そして画素ずらしによる高精細化のためにIM1な
いしIM4の4組の像を用いる一方、像振れ検知のため
の相関演算にはIM1及びIM5の2組の像を用いる。
すなわち、手振れが無ければIM1及びIM5の2像は
完全に一致し、STHmax =STVmax =0、δH=δ
V =0、CRHmax =CRVmax =1となるのに対し、
手振れが生ずると画素ずらし動作の全行程中の像振れ量
積算値がδH 、δV として表れる。
FIG. 34 is an image movement locus during the pixel shifting operation of the ninth embodiment, and FIGS. 35 and 36 are control flows of the camera. The operation of the ninth embodiment will be described below with reference to the drawings. In FIG. 34, the image is moved with respect to the image sensor according to the trajectory of the broken line, and five sets of image signals are acquired. However, the actual image is IM1 → IM2 due to camera shake.
→ IM3 → IM4 → IM5. While four sets of images IM1 to IM4 are used for high definition by shifting pixels, two sets of images IM1 and IM5 are used for correlation calculation for image blur detection.
That is, if there is no camera shake, the two images of IM1 and IM5 completely match, STH max = STV max = 0, and δ H = δ.
Whereas V = 0 and CRH max = CRV max = 1
When camera shake occurs, the image shake amount integrated value during the entire process of the pixel shift operation appears as δ H and δ V.

【0191】図35はカメラのメインフローである。当
フローは、図18に示した第8の実施の形態のカメラの
制御フローと基本的な部分は同一であるが、図18のス
テップ(122)において、画素ずらし実行回数を判定
し、条件分岐する部分が異なる。すなわち、図18の第
8の実施の形態では画素ずらしによる4組の画像信号取
得完了後にステップ(123)に分岐した。一方、図3
5の本実施の形態では、4組の画像信号取得後に像位置
を初期位置に戻し、像振れ検知用に第5組目の画像信号
を取得する。そこでステップ(122)において、画素
ずらし回数計測用カウンタCNTがNSF+1=5になっ
てからステップ(123)に分岐する。ステップ(12
3)実行後はステップ(124)において、図36に示
すサブルーチンにて画像合成を行う。上記以外のステッ
プは第8の実施の形態の作用と同一のため、説明を省略
する。
FIG. 35 is a main flow of the camera. This flow is basically the same as the control flow of the camera of the eighth embodiment shown in FIG. 18, but in step (122) of FIG. 18, the pixel shift execution count is determined and the conditional branch is performed. The part to do is different. That is, in the eighth embodiment of FIG. 18, after acquisition of four sets of image signals by pixel shifting is completed, the process branches to step (123). On the other hand, FIG.
In the fifth embodiment, the image position is returned to the initial position after the acquisition of four sets of image signals, and the fifth set of image signals is acquired for image shake detection. Therefore, in step (122), after the counter CNT for measuring the number of pixel shifts becomes N SF + 1 = 5, the process branches to step (123). Step (12
3) After execution, in step (124), image composition is performed by the subroutine shown in FIG. Since the steps other than the above are the same as the operation of the eighth embodiment, the description thereof will be omitted.

【0192】図36は、前記図35のメインフロー中
の、ステップ(124)の画像合成サブルーチンを示す
フロー図で、第8の実施の形態の図33と同様に、画素
ずらし中の手振れ判定と画像合成を実行する。まずステ
ップ(461)では、前述の式(30)に従って第1及
び第5の画像信号組の相関度を演算する。ステップ(4
62)では、上記関数演算結果から、最大相関シフト量
STHma x 、STVmax を計算する。ステップ(46
3)では、相関度最大値CRHmax 、CRVmax 、を計
算する。ステップ(464)では、像振れ量δH 、δV
を計算するが、本実施の形態ではステップ(462)で
計算された最大相関シフト量STHmax 、STV
max が、そのまま像振れ量δH 、δV となる。
FIG. 36 is a flow chart showing the image composing subroutine of step (124) in the main flow of FIG. 35. As in the case of FIG. 33 of the eighth embodiment, there is a shake determination during pixel shift. Execute image composition. First, in step (461), the degree of correlation between the first and fifth image signal sets is calculated according to the above-mentioned equation (30). Step (4
In 62), from the function calculation result, the maximum correlation shift amount STH ma x, calculates the STV max. Step (46
In 3), the maximum correlation values CRH max and CRV max are calculated. In step (464), the image shake amounts δ H and δ V
However, in this embodiment, the maximum correlation shift amounts STH max and STV calculated in step (462) are calculated.
max becomes the image blur amounts δ H and δ V as they are.

【0193】ステップ(465)では、上記ステップ
(464)で計算した像振れ量について、第1の所定値
δ1 との比較を行う。そして像振れ量が第1の所定値δ
1 より小さければ、手振れによる像振れが極めて小さ
く、画素ずらしによる高精細化が期待できるため、ステ
ップ(466)に進んで図10で示した方法により4組
の画像の合成を行う。ステップ(467)では、4画像
合成による画素ずらしを実行したことを、表示部DIS
Pに表示する。そしてステップ(472)に進んで図3
5のメインフローにリターンする。
At step (465), the image shake amount calculated at step (464) is compared with the first predetermined value δ 1 . The image shake amount is the first predetermined value δ.
If it is smaller than 1 , image shake due to camera shake is extremely small and high definition due to pixel shift can be expected. Therefore, the process proceeds to step (466), and four sets of images are combined by the method shown in FIG. In step (467), the fact that the pixel shift by the four-image synthesis has been executed is displayed on the display unit DIS.
Display on P. Then proceed to step (472) in FIG.
Return to the main flow of 5.

【0194】一方ステップ(465)において、像振れ
量が第1の所定値δ1 以上であると判定されたらステッ
プ(468)へ進む。ステップ(468)では、像振れ
量と、第1の所定値δ1 より大きな第2の所定値δ2
の比較を行う。そして像振れ量が第2の所定値δ2 より
小さければ、手振れによる像振れがやや大きいが、画素
ずらしによる高精細化も若干は期待できるため、ステッ
プ(469)に進んで2組の画像の合成を行う。これ
は、画素ずらし回数の増加は画像の高精細化に寄与する
が、画像の取得時間が延びて手振れによる画質低下の影
響を受けやすくなり、場合によっては画素ずらしを行わ
ない原画像よりも低画質となってしまう場合もある。そ
こで本実施の形態では、若干の像振れが生じた時には4
組全部の画像を用いず、画像の高精細化を若干犠牲にし
て手振れの影響を排除している。具体的には、第1及び
第2の画像信号組を合成して水平方向のみの解像度を向
上させる、或いは第1及び第3の画像信号組を合成し、
画素の埋まらない空白部は周囲の画像信号を補間して生
成する等の方法がある。
On the other hand, if it is determined in step (465) that the image shake amount is equal to or larger than the first predetermined value δ 1 , the process proceeds to step (468). In step (468), the image shake amount is compared with the second predetermined value δ 2 which is larger than the first predetermined value δ 1 . If the image shake amount is smaller than the second predetermined value δ 2 , the image shake due to the camera shake is slightly large, but the high definition due to the pixel shift can be expected to some extent. Therefore, the process proceeds to step (469) and the two sets of images are processed. Perform synthesis. This means that the increase in the number of pixel shifts contributes to higher definition of the image, but the image acquisition time increases and the image quality is easily affected by camera shake, and in some cases, it is lower than the original image without pixel shift. In some cases, the image quality will end up. Therefore, in the present embodiment, when a slight image blur occurs,
The image of the entire group is not used, and the influence of camera shake is eliminated at the expense of higher definition of the image. Specifically, the first and second image signal sets are combined to improve the resolution only in the horizontal direction, or the first and third image signal sets are combined,
There is a method of generating a blank portion where pixels are not filled by interpolating surrounding image signals.

【0195】ステップ(469)で所定の画像合成を行
ったら、ステップ(470)に進み、2画像合成による
画素ずらしを実行したことを、表示手段DISPに表示
する。そしてステップ(472)に進んで図35のメイ
ンフローにリターンする。一方ステップ(468)にお
いて、第2の所定値δ2 以上の像振れの存在が確認され
たら、像振れがかなり大きく、画素ずらしによってかえ
って画質が低下する可能性があるため、ステップ(47
1)へジャンプし、画素ずらしによる画像合成は行わな
い旨を報知する警告表示を同じく表示手段DISPに表
示する。そしてステップ(472)において図35のメ
インフローにリタンーする。この時は合成画像ではない
原画像、例えば第1の画像信号組が最終的な画像信号と
なる。
After the predetermined image combination is performed in step (469), the process proceeds to step (470), and it is displayed on the display means DISP that the pixel shift by the two image combination is executed. Then, the process proceeds to step (472) to return to the main flow of FIG. On the other hand, if it is confirmed in the step (468) that the image shake is equal to or larger than the second predetermined value δ 2 , the image shake is considerably large, and the image quality may be deteriorated by the pixel shift.
A jump is made to 1), and a warning display for notifying that image composition by pixel shifting is not performed is also displayed on the display means DISP. Then, in step (472), the process returns to the main flow of FIG. At this time, the original image that is not the composite image, for example, the first image signal set becomes the final image signal.

【0196】上記第9の実施の形態によれば、前記第8
の実施の形態の効果(1)(2)を有すると共に、 (4)2組の画像から画素ずらし動作の全時間中の像振
れを検出するため、像振れ判定時間が短くて済む。 (5)記録用の最初の画像と、画素ずらし終了後に元の
位置に戻した画像とで相関演算を行うため、相関演算結
果から得られた画像の相対ずれ量が手振れによる像振れ
量に一致し、像振れ検出演算が簡易になる。 (6)像振れ量に応じて、複数の画素ずらしモードから
最適な画素ずらしモードを選択するため、手振れによる
画素ずらし動作の失敗を確実に排除できる。 (7)選択された画素ずらしモードを表示するため、撮
影者はどの程度の高精細画像が得られたかを把握するこ
とができる。という効果がある。
According to the ninth embodiment, the eighth
In addition to the effects (1) and (2) of the embodiment, (4) the image shake is detected from the two sets of images during the entire time of the pixel shift operation, so that the image shake determination time can be shortened. (5) Since the correlation calculation is performed between the first image for recording and the image returned to the original position after the pixel shift is completed, the relative shift amount of the image obtained from the correlation calculation result is equal to the image shake amount due to camera shake. Therefore, the image blur detection calculation becomes simple. (6) Since the optimum pixel shift mode is selected from a plurality of pixel shift modes according to the amount of image blur, failure of the pixel shift operation due to camera shake can be reliably eliminated. (7) Since the selected pixel shift mode is displayed, the photographer can know to what extent a high-definition image has been obtained. There is an effect.

【0197】(第10の実施の形態)前記第8及び第9
の実施の形態は画素ずらし用複数画像の相関演算から像
振れを計算し、該像振れが所定値以上の時は画素ずらし
を禁止する実施形態であった。以下に示す第10の実施
の形態は、この像振れが所定値以上でも像振れ補正対策
を施して画素ずらしを可能とする実施の形態を示す。
(Tenth Embodiment) The eighth and ninth embodiments
The above embodiment is an embodiment in which the image blur is calculated from the correlation calculation of the plural images for pixel shift, and the pixel shift is prohibited when the image blur is equal to or more than a predetermined value. A tenth embodiment shown below shows an embodiment in which even if the image blur is equal to or larger than a predetermined value, a pixel shift can be performed by applying an image blur correction measure.

【0198】図37は第10の実施の形態の画素ずらし
動作時の像移動軌跡、図38は相関演算結果説明図、図
39はカメラの制御フローである。以下、図面を用いて
第10の実施の形態の動作を説明する。図37におい
て、撮像素子に対して像を破線の軌跡に従って水平方向
に0.5画素間隔分だけ移動させる。しかし、手振れの
ために実際の像は実線の矢印のごとく、IM1→IM2
のように移動するものとする。
FIG. 37 is an image movement locus at the time of pixel shifting operation of the tenth embodiment, FIG. 38 is an explanatory diagram of a correlation calculation result, and FIG. 39 is a control flow of the camera. The operation of the tenth embodiment will be described below with reference to the drawings. In FIG. 37, the image is horizontally moved along the trajectory of the broken line by 0.5 pixel intervals with respect to the image sensor. However, due to camera shake, the actual image looks like a solid arrow, IM1 → IM2.
Shall move like.

【0199】図38は図37で取得した2組の像IM1
とIM2の相関演算結果である。この図38より、ST
max =−1.5、STVmax =0、δH =1、δV
0、CRHmax =CRVmax =0.94であることが分
かる。ここで、垂直方向の像振れδV は0で問題無い
が、水平方向の像振れδH は1画素間隔分あるため、こ
のまま画像合成を行うと、画素ずらしを実施しない原画
像よりさらに精細度の低い画像が得られてしまう。しか
しながら、2組の像同士の像振れ量が画素間隔の整数倍
にほぼ等しい量であれば、片方の像を該整数分だけ像振
れと反対の方向にずらして合成すれば、この像振れを打
ち消すことができる。例えば、図37では第2の画像I
M2は第1のIM1に対し、画素ずらしと手振れのため
に水平方向に1.5画素間隔だけずれているが、画素ず
らし後の画像合成時に第2の画像を予め1画素間隔分だ
けずらしてから合成すれば、手振れの影響が排除され、
画素ずらし相当の0.5画素間隔分のずれのみが残る。
FIG. 38 shows the two sets of images IM1 acquired in FIG.
And IM2 are correlation calculation results. From this FIG. 38, ST
H max = -1.5, STV max = 0, δ H = 1, δ V =
It can be seen that 0, CRH max = CRV max = 0.94. Here, the image blur δ V in the vertical direction is 0, but there is no problem, but the image blur δ H in the horizontal direction is one pixel interval. Therefore, if the image synthesis is performed as it is, the resolution is higher than that of the original image without pixel shift. Low image quality. However, if the amount of image blur between the two sets of images is approximately equal to an integer multiple of the pixel interval, then by combining one image by shifting the image in the opposite direction from the image blur, this image blur will occur. Can be canceled. For example, in FIG. 37, the second image I
M2 is shifted from the first IM1 by 1.5 pixel intervals in the horizontal direction due to pixel shift and camera shake, but the second image is shifted by one pixel interval in advance when the images are combined after the pixel shift. By synthesizing from, the effect of camera shake is eliminated,
Only the shift of 0.5 pixel interval corresponding to the pixel shift remains.

【0200】具体的には、まず nH =INT(δH ) ………(33) nV =INT(δV ) ………(34) ただしINT( )は( )内の数値を四捨五入して整
数化することを表わすにしたがって像振れ量δH 、δV
を整数nH 、nV に変換する。ついで、前述の式(8)
における画像信号組IG2(i,j)の画像信号i及び
jを、 i←i+nH ………(35) j←j+nV ………(36) にしたがって更新すると、像振れ相当分だけ像の相対位
置が移動し、像振れを打ち消すことができる。
Specifically, first, n H = INT (δ H ) ... (33) n V = INT (δ V ) ... (34) However, INT () is rounded off the value in (). Image blur amount δ H , δ V
Is converted into integers n H and n V. Then, the above equation (8)
When the image signals i and j of the image signal set IG2 (i, j) in FIG. 2 are updated according to i ← i + n H ... (35) j ← j + n V. The relative position moves and the image blur can be canceled.

【0201】上記操作を画像信号組IM3及びIM4
(計算上はIG3及びIG4)に対しても行う。この場
合、像振れ計算のための相関演算は、すべて最初の画像
信号組IM1を基準に行う方が良い。以上の操作を行っ
た後、式(7)ないし(10)に従って画像合成を行え
ば、画像信号組間に画像間隔以上の像振れが生じていて
も、画素ずらしによる画像の高精細化が実現できる。
The above operation is performed by the image signal sets IM3 and IM4.
This is also performed for (calculated IG3 and IG4). In this case, it is better to perform the correlation calculation for the image blur calculation based on the first image signal set IM1. After performing the above operations, if image synthesis is performed according to equations (7) to (10), even if image blurring of an image interval or more occurs between image signal groups, high definition of an image can be realized by pixel shifting. it can.

【0202】この第10の実施の形態によるカメラのメ
インフローは図18に示した第8の実施の形態のメイン
フローと同一であり、ステップ(124)の画像合成サ
ブルーチンのみが異なるので、図39に第10の実施の
形態のサブルーチンを示す。まずステップ(561)で
は、画素ずらし回数カウンタCNTを0に初期化する。
ステップ(562)では、前述の式(30)に従って第
1及び第2の画像信号組の相関度を演算する。ステップ
(563)では、上記相関演算結果から、最大相関シフ
ト量STHma x 、STVmax を計算する。ステップ(5
64)では、相関度最大値CRHmax 、CRVmax を計
算する。ステップ(565)では、像振れ量δH 、δV
を計算する。ステップ(566)では、像振れ量δH
δV を整数化する。
The main flow of the camera according to the tenth embodiment is the same as the main flow of the eighth embodiment shown in FIG. 18, and only the image composing subroutine of step (124) is different. Shows a subroutine of the tenth embodiment. First, in step (561), the pixel shift counter CNT is initialized to zero.
In step (562), the degree of correlation between the first and second image signal sets is calculated according to the above equation (30). In step (563), from the correlation calculation result, the maximum correlation shift amount STH ma x, calculates the STV max. Step (5
In 64), the maximum correlation values CRH max and CRV max are calculated. In step (565), the image shake amounts δ H and δ V
To calculate. In step (566), the image blur amount δ H ,
Convert δ V into an integer.

【0203】ステップ(567)では、像振れ量の大き
さ判定を行い、像振れ量が所定値、例えば5画素間隔分
より小さければ、ステップ(568)に進む。一方像振
れ量が5画素間隔分以上あると、1組の画像蓄積中にも
像振れが生じている可能性が大きいため、ステップ(5
75)へジャンプして像振れが大きいことを示す警告表
示を表示部DISPに表示する。その後、ステップ(5
76)にてメインルーチンへリターンするため、画素ず
らしによる画像の合成は行われず、メインルーチンの次
のステップ(125)にて原画像が記録装置に記録され
る。
At step (567), the size of the image blur amount is judged. If the image blur amount is smaller than a predetermined value, for example, 5 pixel intervals, the process proceeds to step (568). On the other hand, if the amount of image blur is equal to or greater than the interval of 5 pixels, there is a high possibility that image blur will occur even during the accumulation of one set of images.
The display jumps to 75) and a warning display showing that the image blur is large is displayed on the display unit DISP. Then step (5
Since the process returns to the main routine in 76), the images are not combined by shifting the pixels, and the original image is recorded in the recording device in the next step (125) of the main routine.

【0204】ステップ(567)よりステップ(56
8)に進むと、相関度最大値CRHma x 、CRVmax
大きさ判定を行い、相関度最大値が所定値、例えば0.
5より大きければ、ステップ(569)に進む。一方、
相関度最大値が低い場合は、相関演算から求めた像振れ
量の信頼性が低いことを意味する。よって誤った像振れ
結果に基づいて振れ補正を施して画像合成を行うと、か
えって画質を低下させてしまう恐れがある。そこで相関
度最大値が0.5以下の場合はステップ(575)にジ
ャンプし、前述の場合と同様、ステップ(575)で警
告表示を行い、ステップ(576)でリターンする。像
振れ量が所定値以下で、かつ相関度最大値が所定値以上
ならステップ(567)、ステップ(568)を経由し
てステップ(569)に進む。
From step (567) to step (56
Proceeding to 8), the correlation degree maximum CRH ma x, performs a magnitude determination of the CRV max, correlation magnitude maximum value is a predetermined value, for example zero.
If larger than 5, proceed to step (569). on the other hand,
When the maximum value of the degree of correlation is low, it means that the reliability of the image blur amount obtained from the correlation calculation is low. Therefore, if image blur correction is performed based on an erroneous image blur result and image synthesis is performed, the image quality may be deteriorated. Therefore, when the maximum correlation value is 0.5 or less, the process jumps to step (575), the warning is displayed in step (575), and the process returns in step (576) as in the case described above. If the image blur amount is less than or equal to the predetermined value and the maximum correlation value is greater than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step (567), step (568) and step (569).

【0205】ステップ(569)では、前述の式(3
5)(36)に従って像振れ補正を行う。ステップ(5
70)では、カウンタCNTに1を加えて更新する。ス
テップ(571)では、カウンタCNTと画素ずらし回
数を表わす所定値N SFとの比較を行う。例えばNSF=4
の場合、ステップ(562)ないしステップ(569)
の演算は、第1と第2の画像信号組、第1と第3の画像
信号組、第1と第4の画像信号組の間で合計3回行うこ
とになる。従ってCNTがNSF−1に達していなければ
ステップ(562)に戻ってステップ(562)ないし
ステップ(569)の演算を繰り返し実行する。CNT
がNSF−1に達したら、ステップ(572)に進む。ス
テップ(572)では、図10で示した方法により画像
合成を行う。ステップ(573)では、像振れ補正をし
た後に画素ずらしの画像合成を行ったことを示す表示を
行う。そしてステップ(574)で図18のメインフロ
ーにリターンする。
In step (569), the above equation (3
5) Image blur correction is performed according to (36). Step (5
In 70), 1 is added to the counter CNT to update it. Su
In step (571), counter CNT and pixel shift times
Predetermined value N that represents a number science fictionCompare with. For example Nscience fiction= 4
If, then step (562) through step (569)
Is calculated as the first and second image signal sets, the first and third image signals.
Perform a total of 3 times between the signal set and the first and fourth image signal sets.
Becomes Therefore, CNT is Nscience fictionIf it has not reached -1
Return to step (562) to step (562) through
The operation of step (569) is repeatedly executed. CNT
Is Nscience fictionWhen it reaches -1, it proceeds to step (572). Su
In step (572), the image is created by the method shown in FIG.
Perform synthesis. In step (573), image blur correction is performed.
After that, a display showing that the image composition with pixel shifting was performed
To do. Then, in step (574), the main flow of FIG.
To return.

【0206】上記第10の実施の形態によれば、前記第
8の実施の形態の効果(1)(2)を有すると共に、 (8)複数画像間の像振れを検出及び補正して画素ずら
しの画像合成を行うため、1画素間隔分以上の大きな像
振れが生じた時も、画素ずらしによる画像の高精細化が
可能である。 (9)複数画像間の相関度(一致度)の大小から、画素
ずらしによる画像合成の実行可否を判断するため、画素
ずらしの失敗による画質低下を防止できる。という効果
がある。
According to the tenth embodiment, in addition to the effects (1) and (2) of the eighth embodiment, (8) the image blur between a plurality of images is detected and corrected to shift the pixels. Since the image composition is performed, even when a large image blurring of one pixel interval or more occurs, it is possible to improve the definition of the image by shifting the pixels. (9) Since it is determined from the magnitude of the degree of correlation (coincidence degree) between a plurality of images whether or not image composition by pixel shifting can be performed, it is possible to prevent deterioration of image quality due to failure of pixel shifting. There is an effect.

【0207】(他の変形例)本発明は画素ずらし以外の
目的で所定時間以内に複数の画像信号を取得し、これを
合成する撮像装置についても利用できる。例えば撮像素
子に異なる露光量を与えて複数の画像信号組を得、これ
を合成して広ダイナミックレンジ画像を得る撮像装置に
適用すれば、手振れの影響を受けずに広ダイナミックレ
ンジ画像を得ることができる。或いは異なる時刻におい
て取得された同一のシーンの画像信号を合成し、多重露
光効果を得る撮像装置に適用すれば、動きのある被写体
が多重に写し込まれ、静止被写体は振れることなく再生
される。
(Other Modifications) The present invention can also be used for an image pickup apparatus which acquires a plurality of image signals within a predetermined time for a purpose other than pixel shifting and combines them. For example, when a plurality of image signal groups are obtained by giving different exposure amounts to an image sensor and then combined to obtain a wide dynamic range image, when applied to an image capturing apparatus, a wide dynamic range image can be obtained without being affected by camera shake. You can Alternatively, when image signals of the same scene acquired at different times are combined and applied to an image pickup apparatus that obtains a multiple exposure effect, a moving subject is multiple-imaged and a still subject is reproduced without shaking.

【0208】[0208]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
影者が設定した露出制御条件に適した画素ずらしモード
を選択することができ、撮影者が煩雑な操作を行うこと
なく、高精細画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to select the pixel shift mode suitable for the exposure control condition set by the photographer, and the photographer does not have to perform a complicated operation and can obtain a high-definition image. Images can be obtained.

【0209】また、本発明の他の特徴によれば、手振れ
による画質低下と画素ずらしによる高精細化のバランス
が取れた画素ずらし回数を、撮像条件に応じて適切に選
択することができ、撮影者が煩雑な操作を行うことな
く、高精細画像を得ることができる。
According to another feature of the present invention, it is possible to appropriately select the number of pixel shifts according to the image pickup conditions, which balances the deterioration of image quality due to camera shake and the high definition due to pixel shift. It is possible to obtain a high-definition image without the operator performing complicated operations.

【0210】[0210]

【0211】[0211]

【0212】[0212]

【0213】[0213]

【0214】[0214]

【0215】[0215]

【0216】[0216]

【0217】[0217]

【0218】[0218]

【0219】[0219]

【0220】[0220]

【0221】[0221]

【0222】[0222]

【0223】[0223]

【0224】[0224]

【0225】[0225]

【0226】[0226]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る撮像装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an image pickup apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に用いられる結像光学系の構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram of an image forming optical system used in the present invention.

【図3】本発明に用いられる結像光学系の光束偏向作用
を説明する構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a light beam deflection action of an imaging optical system used in the present invention.

【図4】本発明の画素ずらし原理を説明する構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a pixel shift principle of the present invention.

【図5】本発明の主要部の制御ブロック図である。FIG. 5 is a control block diagram of a main part of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態のカメラの制御フロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a control flowchart of the camera of the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1、5、8の実施の形態のレンズの
制御フローチャートである。
FIG. 7 is a control flowchart of the lens of the first, fifth and eighth embodiments of the present invention.

【図8】本発明の第1、8の実施の形態の制御のタイミ
ングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart of control according to the first and eighth embodiments of the present invention.

【図9】本発明の第1、5の実施の形態の画素ずらし方
法を説明する構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a pixel shifting method according to the first and fifth embodiments of the present invention.

【図10】本発明の第1、5の実施の形態の画像合成方
法を説明する構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an image synthesizing method according to the first and fifth embodiments of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施の形態のカメラの制御フ
ローチャートである。
FIG. 11 is a control flowchart of the camera of the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施の形態の画素ずらし方法
を説明する構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating a pixel shifting method according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施の形態の画像合成方法を
説明する構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating an image composition method according to a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施の形態のカメラの制御フ
ローチャートである。
FIG. 14 is a control flowchart of the camera of the third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第4の実施の形態の制御ブロック図
である。
FIG. 15 is a control block diagram according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第4の実施の形態のカメラの制御フ
ローチャートである。
FIG. 16 is a control flowchart of the camera of the fourth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第4の実施の形態のレンズの制御フ
ローチャートである。
FIG. 17 is a control flowchart of the lens according to the fourth embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第5、8の実施の形態のカメラの制
御フローチャートである。
FIG. 18 is a control flowchart of the camera of the fifth and eighth embodiments of the present invention.

【図19】本発明の第5の実施の形態の露光量調節制御
フローチャートである。
FIG. 19 is an exposure amount adjustment control flowchart of the fifth embodiment of the present invention.

【図20】撮像素子の特性曲線を説明する特性図であ
る。
FIG. 20 is a characteristic diagram illustrating a characteristic curve of an image sensor.

【図21】本発明の第5の実施の形態の被写体分割を説
明する構成図である。
FIG. 21 is a configuration diagram illustrating subject division according to the fifth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第5の実施の形態の制御のタイミン
グチャートである。
FIG. 22 is a timing chart of control according to the fifth embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第5の実施の形態のダイナミックレ
ンジ拡大方法を説明する構成図である。
FIG. 23 is a configuration diagram illustrating a dynamic range expansion method according to a fifth embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第6の実施の形態におけるカメラの
制御フローの一部を示すフローチャートである。
FIG. 24 is a flowchart showing a part of a control flow of the camera of the sixth embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第7の実施の形態におけるカメラの
制御フローの一部を示すフローチャートである。
FIG. 25 is a flowchart showing a part of a control flow of the camera in the seventh embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第8の実施の形態の相関演算を説明
する特性図である。
FIG. 26 is a characteristic diagram illustrating a correlation calculation according to the eighth embodiment of this invention.

【図27】本発明の第8の実施の形態の相関演算を説明
する特性図である。
FIG. 27 is a characteristic diagram illustrating a correlation calculation according to the eighth embodiment of this invention.

【図28】本発明の第8の実施の形態の相関度を説明す
る特性図である。
FIG. 28 is a characteristic diagram illustrating the correlation degree according to the eighth embodiment of this invention.

【図29】本発明の第8の実施の形態における振れがな
い時の画像軌跡を説明する構成図である。
[Fig. 29] Fig. 29 is a configuration diagram illustrating an image locus when there is no shake in the eighth embodiment of the present invention.

【図30】本発明の第8の実施の形態における振れがな
い時の相関度を説明する特性図である。
FIG. 30 is a characteristic diagram illustrating the degree of correlation when there is no shake in the eighth embodiment of the present invention.

【図31】本発明の第8の実施の形態における振れがあ
る時の画像軌跡を説明する構成図である。
[Fig. 31] Fig. 31 is a configuration diagram for describing an image locus when there is shake in the eighth embodiment of the present invention.

【図32】本発明の第8の実施の形態における振れがあ
る時の相関度を説明する特性図である。
FIG. 32 is a characteristic diagram illustrating the degree of correlation when there is a shake in the eighth embodiment of the present invention.

【図33】本発明の第8の実施の形態のカメラのサブル
ーチン制御フローチャートである。
FIG. 33 is a subroutine control flowchart for the camera of the eighth embodiment of the present invention.

【図34】本発明の第9の実施の形態における振れがあ
る時の画像軌跡を説明する構成図である。
[Fig. 34] Fig. 34 is a configuration diagram for describing an image locus when there is shake in the ninth embodiment of the present invention.

【図35】本発明の第9の実施の形態のカメラのメイン
制御フローチャートである。
FIG. 35 is a main control flowchart of the camera of the ninth embodiment of the present invention.

【図36】本発明の第9の実施の形態のカメラのサブル
ーチン制御フローチャートである。
FIG. 36 is a subroutine control flowchart for the camera of the ninth embodiment of the present invention.

【図37】本発明の第10の実施の形態における振れが
ある時の画像軌跡を説明する構成図である。
[Fig. 37] Fig. 37 is a configuration diagram for describing an image locus when there is shake in the tenth embodiment of the present invention.

【図38】本発明の第10の実施の形態における振れが
ある時の相関度を説明する特性図である。
FIG. 38 is a characteristic diagram illustrating the degree of correlation when there is a shake in the tenth embodiment of the present invention.

【図39】本発明の第10の実施の形態のカメラのサブ
ルーチン制御フローチャートである。
FIG. 39 is a subroutine control flowchart for the camera of the tenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CMR カメラ本体 CCPU カメラ内マイコン IMS 撮像素子 MEM メモリ DISP 表示部 CNC コネクタ SWMOD 撮影モード選択スイッチ LNS レンズ LCPU レンズ内マイコン L2 第2レンズ群(振れ補正レンズ群) ZENC ズームエンコーダ FENC フォーカスエンコーダ GRP、GRY 手振れセンサ IACTP、IACTY 振れ補正アクチュエータ SNS 測光・焦点検知センサ CMR camera body CCPU Microcomputer in camera IMS image sensor MEM memory DISP display CNC connector SWMOD shooting mode selection switch LNS lens LCPU Lens microcomputer L2 Second lens group (shake correction lens group) ZENC zoom encoder FENC focus encoder GRP, GRY hand shake sensor IACTP, IACT shake compensation actuator SNS metering / focus detection sensor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被写体像を形成する撮像光学手段と、 上記被写体像を光電変換する撮像手段と、 上記被写体像と撮像手段との相対位置をその結像平面内
で変化させる像移動手段と、 上記像移動手段を移動させながら上記撮像手段で複数組
の画像を得る画素ずらし手段と、 上記撮像手段の撮像条件として絞り値及び露光秒時の組
み合わせを決定する露出制御条件設定手段と、 上記露出制御条件設定手段の設定状態に応じて上記画素
ずらし手段の動作を切り替える切り替え手段とを設けた
ことを特徴とする撮像装置。
1. An image pickup optical means for forming a subject image, an image pickup means for photoelectrically converting the subject image, and an image moving means for changing a relative position between the subject image and the image pickup means within an image forming plane thereof. Pixel shifting means for obtaining a plurality of sets of images by the image pickup means while moving the image moving means; exposure control condition setting means for determining a combination of an aperture value and an exposure time as an image pickup condition of the image pickup means; An image pickup apparatus comprising: a switching unit that switches the operation of the pixel shifting unit according to the setting state of the control condition setting unit.
【請求項2】 上記切り替え手段は、第1の所定回数の
画素ずらしを行う第1の画素ずらしモードと、上記第1
の所定回数とは異なる第2の所定回数の画素ずらしを行
う第2の画素ずらしモードとに切り替えることを特徴と
する請求項1記載の撮像装置。
2. The switching means comprises a first pixel shift mode in which the pixel shift is performed a first predetermined number of times, and the first pixel shift mode.
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is switched to a second pixel shift mode in which the pixel shift is performed a second predetermined number of times different from the predetermined number of times.
【請求項3】 被写体像を形成する撮像光学手段と、 上記被写体像を光電変換する撮像手段と、 上記被写体像と撮像手段との相対位置をその結像平面内
で変化させる像移動手段と、 上記像移動手段を移動させながら上記撮像手段で複数組
の画像を得る画素ずらし手段と、 撮像条件を判定する判定手段と、 上記判定手段の判定結果に基づいて上記画素ずらし手段
の動作を第1の所定回数の画素ずらしを行う第1の画素
ずらしモードと、上記第1の所定回数とは異なる第2の
所定回数の画素ずらしを行う第2の画素ずらしモードと
に切り替える切り替え手段とを設けたことを特徴とする
撮像装置。
3. An image pickup optical means for forming a subject image, an image pickup means for photoelectrically converting the subject image, and an image moving means for changing a relative position between the subject image and the image pickup means within an image forming plane. A pixel shift means for obtaining a plurality of sets of images by the image pickup means while moving the image moving means, a determination means for determining an image pickup condition, and an operation of the pixel shift means based on the determination result of the determination means. Switching means for switching between a first pixel shift mode in which the pixel shift is performed a predetermined number of times and a second pixel shift mode in which the pixel shift is performed a second predetermined number of times different from the first predetermined number. An imaging device characterized by the above.
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