JP5769455B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP5769455B2
JP5769455B2 JP2011054350A JP2011054350A JP5769455B2 JP 5769455 B2 JP5769455 B2 JP 5769455B2 JP 2011054350 A JP2011054350 A JP 2011054350A JP 2011054350 A JP2011054350 A JP 2011054350A JP 5769455 B2 JP5769455 B2 JP 5769455B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
imaging
lens group
optical axis
axis direction
microlenses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011054350A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012189874A (en
Inventor
朝倉 康夫
康夫 朝倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2011054350A priority Critical patent/JP5769455B2/en
Publication of JP2012189874A publication Critical patent/JP2012189874A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5769455B2 publication Critical patent/JP5769455B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明は、自動的に焦点調節を行うオートフォーカス(AF)機能を有する撮像装置に関する。 The present invention automatically directed to imaging equipment having an automatic focusing (AF) function for performing focus adjustment.

撮像装置には、AF機能としてコントラストAF方式が一般的に採用されている。このコントラストAF方式は、例えば特許文献1、2に開示されている。特許文献1は、フォーカスレンズの位置を移動しながら撮像素子より映像信号を取得し、この映像信号から算出されるAF評価値(コントラスト値)が最大となるフォーカスレンズ位置を探索して焦点調節制御を行うことを開示する。
特許文献2は、撮像素子上に複数の撮影用光電変換素子とAF用光電変換素子とを配列し、凹凸形状を形成するとともに凹部、凸部にそれぞれAF用光電変換素子を配置し、凹部と凸部とのAF用光電変換素子の出力の差分に基づいてコントラストAFを行うことを開示する。
The imaging apparatus generally employs a contrast AF method as an AF function. This contrast AF method is disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example. Patent Document 1 acquires a video signal from an image sensor while moving the position of a focus lens, searches for a focus lens position where an AF evaluation value (contrast value) calculated from the video signal is maximized, and performs focus adjustment control. Is disclosed.
In Patent Document 2, a plurality of photoelectric conversion elements for photographing and AF photoelectric conversion elements are arranged on an image pickup element to form a concavo-convex shape, and an AF photoelectric conversion element is disposed in each of a concave part and a convex part. It is disclosed that contrast AF is performed based on the difference between the output of the photoelectric conversion element for AF and the convex portion.

特開2007−72254号公報JP 2007-72254 A 特開2004−361611号公報JP 2004-361611 A

しかしながら、特許文献1及び一般的なコントラストAF方式では、AF評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を探さなければならないので、フォーカスレンズ位置を探すという焦点調節に要する時間が長くなってしまう。
特許文献2では、撮影用光電変換素子とは別にAF用光電変換素子を設けなければならないので、撮影用として有効な画素数が減少すると共に、開口率の低下を招き、撮影画像の画質が低下してしまう。
However, in Patent Document 1 and a general contrast AF method, it is necessary to search for a focus lens position where the AF evaluation value is maximized, so that it takes a long time for focus adjustment to search for the focus lens position.
In Patent Document 2, since an AF photoelectric conversion element must be provided in addition to the photoelectric conversion element for photographing, the number of effective pixels for photographing is reduced, the aperture ratio is lowered, and the image quality of the photographed image is lowered. Resulting in.

本発明の目的は、上記問題点を解決するためになされるもので、撮影画像の画質を低下させることなく、高速な焦点調節を行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is intended to be made in order to solve the above problems, without reducing the quality of the captured image, and an object thereof is to provide an imaging equipment capable of performing high-speed focusing .

本発明の主要な局面に係る撮像装置は、撮像レンズ群とフォーカシングレンズ群とを光軸方向に配置して成る撮像光学系と、複数の画素が形成され、前記撮影光学系の前記撮像レンズ群から前記フォーカシングレンズ群を通して被写体からの像を受光し、当該被写体像を前記複数の画素ごとにそれぞれ各電気信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像素子の出力に応じた前記被写体像のコントラストに基づき、前記撮像光学系のフォーカシングレンズ群を光軸方向に移動させて焦点調節を行うフォーカシング手段とを備えた撮像装置において、前記撮像素子は、前記各画素に対応する複数のマイクロレンズを有し、当該複数のマイクロレンズは、それぞれの前記複数の結像面が前記撮影光学系に近いほど曲率半径が大きくなるように形成され、かつ前記マイクロレンズそれぞれの位置を光軸方向に異ならせて設け、前記光軸方向の異なる各位置に複数の結像面を形成し、前記フォーカシング手段は、前記撮像素子の前記複数の結像面に対応する前記各電気信号のうち前記光軸方向に異ならせて設けられた前記各マイクロレンズの前記各位置に対応する前記各電気信号を入力し、これら電気信号に基づく前記コントラスト値から合焦状態、前ピン状態又は後ピン状態を判定し、当該判定結果である前記合焦状態、前記前ピン状態又は前記後ピン状態に応じて前記コントラスト値が高くなる前記フォーカシングレンズ群の移動方向を判定し、当該判定の結果、前記合焦状態であれば前記フォーカシングレンズ群を移動せず、前記前ピン状態であれば前記フォーカシングレンズ群を前記光軸方向に沿って前記撮像レンズ群側に移動し、前記後ピン状態であれば前記フォーカシングレンズ群を前記光軸方向に沿って前記撮像素子側に移動して合焦状態とするAn imaging apparatus according to a main aspect of the present invention includes an imaging optical system in which an imaging lens group and a focusing lens group are arranged in the optical axis direction , a plurality of pixels, and the imaging lens group of the imaging optical system. Receiving an image from a subject through the focusing lens group , converting the subject image into each electrical signal for each of the plurality of pixels, and outputting the subject image corresponding to the output of the imaging device. In the imaging apparatus including a focusing unit that adjusts a focus by moving a focusing lens group of the imaging optical system in the optical axis direction based on contrast, the imaging element includes a plurality of microlenses corresponding to the pixels. a, the plurality of microlenses formed such that each of the plurality of the focal plane as the radius of curvature becomes larger closer to the imaging optical system Is, and the provided at different microlenses respectively positioned on the optical axis direction to form a plurality of image plane at different respective positions of said optical axis, said focusing means, the plurality of imaging of the imaging device The electric signals corresponding to the positions of the micro lenses provided in the optical axis direction among the electric signals corresponding to the image plane are input, and the contrast value based on the electric signals is input. A focusing direction, a front pin state, or a rear pin state are determined, and a moving direction of the focusing lens group in which the contrast value increases according to the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state, which is the determination result If the result of the determination is the in-focus state, the focusing lens group is not moved. Along the optical axis to move the imaging lens group side, and moved to the imaging element side is referred to as in-focus state along the focusing lens unit as long as the rear focus state in the optical axis direction.

本発明によれば、撮影画質を低下させることなく、高速な焦点調節を行うことができる撮像装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, without reducing the imaging quality, it is possible to provide an imaging equipment which can perform high-speed focusing.

本発明に係る撮像装置の第1の実施の形態を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. 同装置を示すブロック構成図。The block block diagram which shows the apparatus. 同装置における撮像素子を示す具体的な断面構成図。The specific cross-section block diagram which shows the image pick-up element in the apparatus. 同装置の撮像素子におけるRGB画素のベイヤー配列を示す図。The figure which shows the Bayer arrangement | sequence of the RGB pixel in the image pick-up element of the apparatus. 同装置において合焦状態にあるときの各マイクロレンズ別の各コントラスト値を示す図。The figure which shows each contrast value according to each microlens when it is in an in-focus state in the same apparatus. 同装置において前ピン状態にあるときの各マイクロレンズ別の各コントラスト値を示す図。The figure which shows each contrast value according to each microlens when it exists in the front pin state in the same apparatus. 同装置において後ピン状態にあるときの各マイクロレンズ別の各コントラスト値を示す図。The figure which shows each contrast value according to each microlens when it exists in a back pin state in the same apparatus. 同装置における撮影動作フローチャート。The imaging | photography operation | movement flowchart in the same apparatus. 同装置におけるAF処理フローチャート。The AF process flowchart in the same apparatus. 本発明に係る撮像装置の第2の実施の形態における撮像素子を示す具体的な断面構成図。FIG. 5 is a specific cross-sectional configuration diagram illustrating an imaging element in a second embodiment of an imaging apparatus according to the present invention.

以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は撮像装置の概略構成図を示す。撮像装置1は、撮像光学系50と、撮像素子21と、液晶表示部29とを有する。撮像光学系50は、撮像レンズ群51と、フォーカシングレンズ群52とを有するもので、被写体からの光学像(被写体像)を撮像素子21に集光する。フォーカシングレンズ群52は、撮像光学系50の光軸方向Qに沿って移動可能である。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus. The imaging device 1 includes an imaging optical system 50, an imaging element 21, and a liquid crystal display unit 29. The imaging optical system 50 includes an imaging lens group 51 and a focusing lens group 52, and condenses an optical image (subject image) from the subject on the imaging element 21. The focusing lens group 52 is movable along the optical axis direction Q of the imaging optical system 50.

図2は本装置1のブロック構成図を示す。本装置1には、CPUから成る制御部11を搭載する。この制御部11には、フォーカシング駆動機構30と、プログラム/データ記憶部12と、操作部13とが接続されている。又、制御部11には、バス14を介して撮像処理部22と、SDRAM23と、画像処理部24と、圧縮伸張部25と、記録・再生部26と、表示処理部28とが接続されている。このうち撮像処理部22には、撮像素子21が接続されている。記録・再生部26には、画像記憶部27が接続されている。表示処理部28には、液晶表示部29が接続されている。
操作部13は、例えば電源ボタン、レリーズボタン、再生モードのボタン、動画モードのボタン、静止画モードのボタン等の各種入力ボタン等を有する。この操作部13は、タッチパネル等で構成されていても良い。
FIG. 2 shows a block diagram of the apparatus 1. The apparatus 1 is equipped with a control unit 11 composed of a CPU. A focusing drive mechanism 30, a program / data storage unit 12, and an operation unit 13 are connected to the control unit 11. The control unit 11 is connected with an imaging processing unit 22, an SDRAM 23, an image processing unit 24, a compression / decompression unit 25, a recording / reproducing unit 26, and a display processing unit 28 via a bus 14. Yes. Among these, the imaging device 21 is connected to the imaging processing unit 22. An image storage unit 27 is connected to the recording / playback unit 26. A liquid crystal display unit 29 is connected to the display processing unit 28.
The operation unit 13 includes, for example, various input buttons such as a power button, a release button, a playback mode button, a moving image mode button, and a still image mode button. The operation unit 13 may be configured with a touch panel or the like.

フォーカシング駆動機構30は、モータ等を有し、撮像光学系50におけるフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに駆動する。
撮像素子21は、撮像光学系50を介して集光された被写体像を撮像し、被写体像を電気信号(以降、アナログ撮像信号と称する)として出力する。この撮像素子21は、例えばCMOS方式の撮像素子でもCCD方式の撮像素子でも良い。
The focusing drive mechanism 30 includes a motor and the like, and drives the focusing lens group 52 in the imaging optical system 50 in the optical axis direction Q.
The image sensor 21 captures the subject image collected through the imaging optical system 50, and outputs the subject image as an electrical signal (hereinafter referred to as an analog imaging signal). The image sensor 21 may be, for example, a CMOS image sensor or a CCD image sensor.

図3は撮像素子21の具体的な断面構成図を示す。この撮像素子21は、ベース65の上面に配線層64と、受光素子群63と、カラーフィルタ62とを順次積層して形成し、さらにカラーフィルタ62上にマイクロレンズ本体61を形成して成る。ここで、ベース65の上面をXY方向から成るXY平面とし、撮像光学系50の光軸方向QをZ方向とすると、受光素子群63は、複数の受光素子63eをXY平面上に一定間隔毎に配列して形成されている。これら受光素子63eは、それぞれ撮像光学系50により集光された被写体像の受光量に応じた電気信号を出力する。これら受光素子63eの個々によりそれぞれ1画素が形成される。従って、撮像素子21は、各受光素子63eにより得られる各電気信号を所定の読み出し順序に従って読み出すことによりアナログ撮像信号として出力する。   FIG. 3 shows a specific cross-sectional configuration diagram of the image sensor 21. The imaging element 21 is formed by sequentially laminating a wiring layer 64, a light receiving element group 63, and a color filter 62 on the upper surface of a base 65, and further forming a microlens body 61 on the color filter 62. Here, assuming that the upper surface of the base 65 is an XY plane composed of XY directions and the optical axis direction Q of the imaging optical system 50 is a Z direction, the light receiving element group 63 places a plurality of light receiving elements 63e on the XY plane at regular intervals. It is formed in an array. Each of the light receiving elements 63e outputs an electrical signal corresponding to the amount of light received by the subject image collected by the imaging optical system 50. One pixel is formed by each of the light receiving elements 63e. Therefore, the imaging device 21 reads out each electric signal obtained by each light receiving element 63e in accordance with a predetermined reading order and outputs it as an analog imaging signal.

カラーフィルタ62は、赤(R)、緑(G)、青(B)の複数のフィルタ62r、62g、62bから成る。これらフィルタ62r、62g、62bは、それぞれ複数の受光素子63eの配置位置に対応して設けられている。これらフィルタ62r、62g、62bは、図4に示すようなR画素、G画素、B画素から成るベイヤー配列に従っている。すなわち、カラーフィルタ62は、1つのR画素と2つのG画素と1つのB画素とを1グループ化し、このグループを縦横方向に一定間隔で配列して成る。なお、図3に示す撮像素子21の断面構成図は、図4に示すW−W断面を示す。   The color filter 62 includes a plurality of filters 62r, 62g, and 62b of red (R), green (G), and blue (B). These filters 62r, 62g, and 62b are provided corresponding to the arrangement positions of the plurality of light receiving elements 63e, respectively. These filters 62r, 62g, and 62b follow a Bayer array including R pixels, G pixels, and B pixels as shown in FIG. That is, the color filter 62 is formed by grouping one R pixel, two G pixels, and one B pixel, and arranging these groups at regular intervals in the vertical and horizontal directions. Note that the cross-sectional configuration diagram of the image sensor 21 shown in FIG. 3 shows a WW cross section shown in FIG. 4.

マイクロレンズ本体61は、複数のマイクロレンズ61a、61b、61cを一体的に形成して成る。これらマイクロレンズ61a、61b、61cは、それぞれ複数の受光素子63eの各配置位置に対応して設けられている。これらマイクロレンズ61a、61b、61cは、それぞれ曲率半径R(R1、R2、R3)に形成された各球面の各位置をそれぞれ光軸方向Qに異ならして設けられている。マイクロレンズ61aは、球面の先端と受光素子63eの受光面63fとの距離がAである。マイクロレンズ61bは、球面の先端と受光素子63eの受光面63fとの距離がBである。マイクロレンズ61cは、球面の先端と受光素子63eの受光面63fとの距離がCである。これら距離A、B、Cの関係は、距離Aが最も長く、次に距離B、次に距離Cであって、A>B>Cの関係になっている。   The microlens main body 61 is formed by integrally forming a plurality of microlenses 61a, 61b, 61c. These microlenses 61a, 61b, and 61c are provided corresponding to the arrangement positions of the plurality of light receiving elements 63e, respectively. These microlenses 61a, 61b, and 61c are provided with the respective positions of the spherical surfaces formed at the curvature radii R (R1, R2, and R3) being different in the optical axis direction Q. In the micro lens 61a, the distance between the tip of the spherical surface and the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e is A. In the microlens 61b, the distance between the tip of the spherical surface and the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e is B. In the microlens 61c, the distance between the tip of the spherical surface and the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e is C. The relationship between these distances A, B, and C is that the distance A is the longest, then the distance B, then the distance C, and A> B> C.

図4中、1グループのR画素とG画素とB画素との中心に符号「a」「b」「c」が付されているが、これら符号「a」「b」「c」は、それぞれ各マイクロレンズ61a、61b、61cの球面の先端と受光素子63eの受光面63fとの距離A、B、Cに対応する。従って、符号「a」の1グループの1つのR画素と2つのG画素と1つのB画素とは、全て球面の先端と受光素子63eの受光面63fとの距離Aの各マイクロレンズ61aが配置されている。なお、かかる符号「a」の1グループ内の各マイクロレンズ61aをマイクロレンズ群61aとも称する。同様に、符号「b」の1グループの1つのR画素と2つのG画素と1つのB画素とは、全て球面の先端と受光素子63eの受光面63fとの距離Bの各マイクロレンズ(マイクロレンズ群)61bが配置されている。符号「c」の1グループの1つのR画素と2つのG画素と1つのB画素とは、全て球面の先端と受光素子63eの受光面63fとの距離Cの各マイクロレンズ(マイクロレンズ群)61cが配置されている。
各マイクロレンズ群61a、61b、61cは、図4に示すように例えば、横方向にマイクロレンズ群61a、61b、61cの順で繰り返し配置されると共に、縦方向にマイクロレンズ群61a、61b、61cの順で繰り返し配置される。
In FIG. 4, the symbols “a”, “b”, and “c” are attached to the centers of one group of R pixel, G pixel, and B pixel. This corresponds to the distances A, B, C between the spherical tips of the microlenses 61a, 61b, 61c and the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e. Therefore, one R pixel, two G pixels, and one B pixel of one group of the symbol “a” are all arranged by the microlenses 61a at the distance A between the tip of the spherical surface and the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e. Has been. Note that each microlens 61a in one group of the symbol “a” is also referred to as a microlens group 61a. Similarly, one R pixel, two G pixels, and one B pixel of one group of reference “b” are all microlenses (micrometers) at a distance B between the tip of the spherical surface and the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e. Lens group) 61b is arranged. One R pixel, two G pixels, and one B pixel of one group of reference “c” are all microlenses (microlens groups) having a distance C between the tip of the spherical surface and the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e. 61c is arranged.
As shown in FIG. 4, for example, the micro lens groups 61a, 61b, 61c are repeatedly arranged in the order of the micro lens groups 61a, 61b, 61c in the horizontal direction, and the micro lens groups 61a, 61b, 61c in the vertical direction. It is arranged repeatedly in this order.

各マイクロレンズ61a、61b、61cは、それぞれ異なる曲率半径R(R1、R2、R3)に形成されている。これらマイクロレンズ61a、61b、61cの曲率半径R(R1、R2、R3)は、当該各マイクロレンズ61a、61b、61cと各受光素子63eの受光面63fとの間の距離が長い程、換言すれば、各マイクロレンズ61a、61b、61cと撮像光学系50との距離が短い程、大きくなるように形成されている。各マイクロレンズ61a、61b、61cのうち撮像光学系50との距離が最も短い、換言すれば、受光面63fとの距離が長いのはマイクロレンズ61aであり、次に短いのはマイクロレンズ61bであり、次に短いのはマイクロレンズ61cである。このような各マイクロレンズ61a、61b、61cと撮像光学系50(または受光面63f)との距離の関係によりマイクロレンズ61aの曲率半径はR1、マイクロレンズ61bの曲率半径はR2、マイクロレンズ61cの曲率半径はR3に形成されており、これら曲率半径R1、R2、R3は、曲率半径R1が最も大きく、次に曲率半径R2、次に曲率半径R3であって、R1>R2>R3の関係になっている。   Each of the micro lenses 61a, 61b, 61c is formed to have a different curvature radius R (R1, R2, R3). The curvature radii R (R1, R2, R3) of these microlenses 61a, 61b, 61c are expressed in other words as the distance between each microlens 61a, 61b, 61c and the light receiving surface 63f of each light receiving element 63e is longer. For example, the shorter the distance between each of the micro lenses 61a, 61b, 61c and the imaging optical system 50, the larger the lens. Among the microlenses 61a, 61b, 61c, the microlens 61a has the shortest distance to the imaging optical system 50, in other words, the microlens 61a has the longest distance to the light receiving surface 63f, and the next shortest is the microlens 61b. The next shortest is the microlens 61c. The radius of curvature of the microlens 61a is R1, the radius of curvature of the microlens 61b is R2, and the radius of curvature of the microlens 61c is based on the relationship between the distances between the microlenses 61a, 61b, and 61c and the imaging optical system 50 (or the light receiving surface 63f). The curvature radius is formed at R3, and these curvature radii R1, R2, and R3 have the largest curvature radius R1, then the curvature radius R2, then the curvature radius R3, and the relationship of R1> R2> R3 is satisfied. It has become.

このような各マイクロレンズ61a、61b、61cであれば、合焦状態にある場合、マイクロレンズ61bによる焦点位置が受光素子63eの受光面63f上にあり、マイクロレンズ61aによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの前方すなわち前ピン状態にあり、マイクロレンズ61cによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの後方すなわち後ピン状態にある。
又、各曲率半径は、R1>R2>R3の関係になっているので、各受光素子63eの集光効率は高く、各受光素子63eには撮像光学系50を通過した光を効率よく受光することができ、被写体が低輝度の場合により有効である。
さらに、曲率半径R1、R2、R3の設定値を微調整することにより、対応する受光素子63eの焦点位置を微調整することが可能である。例えば、曲率半径R1、R2、R3に対応する受光素子63eの各焦点位置の差を小さくすれば、ピント検出精度を向上させることが可能である。
With such microlenses 61a, 61b, 61c, when in focus, the focal position by the microlens 61b is on the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e, and the focal position by the microlens 61a is the light receiving element 63e. The light receiving surface 63f is in front, that is, in the front pin state, and the focal position of the micro lens 61c is in the rear side, that is, in the rear pin state of the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e.
Since each radius of curvature has a relation of R1>R2> R3, each light receiving element 63e has a high light collection efficiency, and each light receiving element 63e efficiently receives light that has passed through the imaging optical system 50. This is more effective when the subject has low luminance.
Further, by finely adjusting the set values of the curvature radii R1, R2, and R3, it is possible to finely adjust the focal position of the corresponding light receiving element 63e. For example, the focus detection accuracy can be improved by reducing the difference between the focal positions of the light receiving elements 63e corresponding to the curvature radii R1, R2, and R3.

撮像処理部22は、撮像素子21から出力されたアナログ撮像信号に対して各種のアナログ処理、例えばリセットノイズの低減処理、波形整形処理、ゲイン制御処理を行い、これらアナログ処理されたアナログ撮像信号をデジタル信号(以降、撮像データと称する)に変換する。この撮像データは、画像処理部24による画像処理前のデジタル画像であり、RAWデータとも呼ばれる。   The imaging processing unit 22 performs various types of analog processing, such as reset noise reduction processing, waveform shaping processing, and gain control processing, on the analog imaging signal output from the image sensor 21, and the analog processed analog imaging signal is processed. It is converted into a digital signal (hereinafter referred to as imaging data). This imaging data is a digital image before image processing by the image processing unit 24, and is also called RAW data.

画像処理部24は、撮像データに対する各種の画像処理を行って画像データを生成する。この画像処理部24は、例えば、撮像データにおける暗電流成分の影響を除去するためのOB減算処理と、撮像データの色バランスを補正するWB補正処理と、1画素が1つの色成分に対応している撮像データを1画素が3つの色成分に対応している撮像データに変換する同時化処理と、撮像データ全体の色相や彩度の調節の処理と、撮像データに対するガンマ変換処理、色再現処理と、撮像データにおけるエッジ成分を強調するエッジ強調処理と、撮像データにおけるノイズ成分を除去するNR処理とを行う。   The image processing unit 24 performs various types of image processing on the captured data to generate image data. The image processing unit 24 corresponds to, for example, an OB subtraction process for removing the influence of a dark current component in imaging data, a WB correction process for correcting the color balance of the imaging data, and one pixel corresponding to one color component. Image processing data is converted into image data in which one pixel corresponds to three color components, hue and saturation adjustment processing of the entire image data, gamma conversion processing for the image data, and color reproduction Processing, edge enhancement processing for enhancing edge components in the imaging data, and NR processing for removing noise components in the imaging data are performed.

圧縮伸張部25は、画像の記録時に、画像処理部24によって得られた画像データに対してJPEG方式等の静止画圧縮処理又はMPEG方式等の動画圧縮処理を施す。圧縮伸張部25は、画像の再生時に、圧縮処理が施された画像データに対して展開(伸張)処理を施す。
記録・再生部26は、画像の記録時に、画像処理部24により得られた画像データ又は圧縮伸張部25により伸張された画像データを画像記憶部27に記録し、かつ画像の再生時に、画像記憶部27に記録されている画像データを読み出して表示処理部28に送る。
表示処理部28は、画像処理部24により得られた画像データ、又は圧縮伸張部25により伸張された画像データを映像信号に変換して液晶表示部29に出力する。この液晶表示部29は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)であり、表示処理部28からの映像信号に基づく画像を表示する。
The compression / decompression unit 25 performs still image compression processing such as the JPEG method or moving image compression processing such as the MPEG method on the image data obtained by the image processing unit 24 at the time of image recording. The compression / decompression unit 25 performs a decompression (decompression) process on the image data subjected to the compression process when the image is reproduced.
The recording / reproducing unit 26 records the image data obtained by the image processing unit 24 or the image data decompressed by the compression / decompression unit 25 in the image storage unit 27 at the time of image recording, and stores the image data at the time of image reproduction. The image data recorded in the unit 27 is read out and sent to the display processing unit 28.
The display processing unit 28 converts the image data obtained by the image processing unit 24 or the image data expanded by the compression / expansion unit 25 into a video signal and outputs the video signal to the liquid crystal display unit 29. The liquid crystal display unit 29 is, for example, a liquid crystal display (LCD), and displays an image based on the video signal from the display processing unit 28.

プログラム/データ記憶部12には、本装置1の静止画モード、動画モード、再生モード等を含む動作全体を統括的に制御するためのカメラ動作制御プログラムが予め記憶されている。このカメラ動作制御プログラムは、撮像素子21の出力に応じた被写体像のコントラストに基づき、撮像光学系50のフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに移動させて焦点調節を行うフォーカシング制御プログラムを含む。このフォーカシング制御プログラムは、制御部11に、撮像素子21から出力される各電気信号のうち光軸方向Qにそれぞれ異ならせて設けられた各マイクロレンズ群61a、61b、61cに対応する各電気信号を入力し、これら電気信号に基づくコントラスト値から合焦状態、前ピン状態又は後ピン状態を判定する判定機能と、この判定機能により判定された合焦状態、前ピン状態又は後ピン状態に応じてフォーカシングレンズ群52の移動方向を判定し、この判定された光軸方向Q上の移動方向にフォーカシングレンズ群52を移動させて焦点調節を行う焦点調節機能とを実現させる。   The program / data storage unit 12 stores in advance a camera operation control program for comprehensively controlling the entire operation including the still image mode, the moving image mode, the reproduction mode, and the like of the apparatus 1. This camera operation control program includes a focusing control program for adjusting the focus by moving the focusing lens group 52 of the imaging optical system 50 in the optical axis direction Q based on the contrast of the subject image according to the output of the imaging device 21. This focusing control program causes the electrical signal corresponding to each microlens group 61a, 61b, 61c provided in the control unit 11 to be different from each other in the optical axis direction Q among the electrical signals output from the image sensor 21. And a determination function for determining the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state from the contrast value based on these electrical signals, and the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state determined by the determination function Thus, the moving direction of the focusing lens group 52 is determined, and a focusing function for adjusting the focus by moving the focusing lens group 52 in the determined moving direction on the optical axis direction Q is realized.

制御部11は、プログラム/データ記憶部12に記憶されているカメラ動作制御プログラムを実行することによりフォーカシング手段としてのフォーカシング制御部111を有する。このフォーカシング制御部111は、撮像素子21から出力されるアナログ撮像信号に応じた被写体像のコントラストに基づき、撮像光学系50のフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに移動、例えばコントラスト値の高くなるフォーカシングレンズ群52の移動方向を判定し、この判定された移動方向にフォーカシングレンズ群52を移動させてオートフォーカス(AF)処理を行う。   The control unit 11 includes a focusing control unit 111 as a focusing unit by executing a camera operation control program stored in the program / data storage unit 12. The focusing control unit 111 moves the focusing lens group 52 of the imaging optical system 50 in the optical axis direction Q based on the contrast of the subject image corresponding to the analog imaging signal output from the imaging element 21, for example, the contrast value increases. The moving direction of the focusing lens group 52 is determined, and the focusing lens group 52 is moved in the determined moving direction to perform autofocus (AF) processing.

具体的に、フォーカシング制御部111は、撮像処理部22によりアナログ処理された撮像データを取り込み、この取り込んだ撮像データ中の1つのR画素、2つのG画素、1つのB画素に対応する4つのデータ(RGBの色情報)から各グループ別、すなわち各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求める。
なお、被写体が低輝度の場合、フォーカシング制御部111は、撮像処理部22によりアナログ処理された撮像データを取り込み、この取り込んだ撮像データ中から図4に示す1グループ中のRGB画素に対応する4つのデータを(RGBの色情報)抽出して加算し、この加算データから各グループ別、すなわち各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求めてもよい。
Specifically, the focusing control unit 111 takes in the imaging data analog-processed by the imaging processing unit 22, and the four corresponding to one R pixel, two G pixels, and one B pixel in the taken imaging data. Contrast values Ca, Cb, Cc for each group, that is, for each microlens 61a, 61b, 61c, are obtained from the data (RGB color information).
Note that when the subject has low luminance, the focusing control unit 111 captures the imaging data analog-processed by the imaging processing unit 22, and 4 corresponding to the RGB pixels in one group shown in FIG. 4 from the captured imaging data. Two pieces of data (RGB color information) may be extracted and added, and the contrast values Ca, Cb, and Cc for each group, that is, the microlenses 61a, 61b, and 61c may be obtained from the added data.

フォーカシング制御部111は、各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccから合焦状態、前ピン状態又は後ピン状態を判定し、これら合焦状態、前ピン状態又は後ピン状態に応じてフォーカシングレンズ群52の移動方向を判定する。   The focusing control unit 111 determines the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state from the respective contrast values Ca, Cb, Cc for each of the micro lenses 61a, 61b, 61c, and these in-focus state, front pin state, or rear The moving direction of the focusing lens group 52 is determined according to the pin state.

図5は合焦状態にあるときの受光素子63eの受光面(結像面)63fの位置に対する各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを示す。コントラスト値Cは、合焦点において最も高い値を示し、その前後で合焦から離れるに従って順次低い値を示す。従って、合焦状態にあるとき、各マイクロレンズ61bに対応する各グループの各画素から求められるコントラスト値Cbが最も高くなり、他の各マイクロレンズ61a、61cの各コントラスト値Ca、Ccは、コントラスト値Cbよりも低くなる。なお、図3は上記説明の通り合焦状態にあり、マイクロレンズ61bによる焦点位置が受光素子63eの受光面63f上にあり、マイクロレンズ61aによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの前方にあり、マイクロレンズ61cによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの後方にある。
合焦状態にあるとき、フォーカシング制御部111は、フォーカシングレンズ群52を撮像光学系50の光軸方向Qに沿って移動せずにフォーカシングレンズ群52の光軸方向Qの位置を保持する。
FIG. 5 shows the contrast values Ca, Cb, and Cc for each microlens 61a, 61b, and 61c with respect to the position of the light receiving surface (imaging surface) 63f of the light receiving element 63e in the focused state. The contrast value C indicates the highest value at the in-focus point, and sequentially decreases as the distance from the in-focus state increases. Accordingly, when in the in-focus state, the contrast value Cb obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61b is the highest, and each contrast value Ca, Cc of each of the other microlenses 61a, 61c is the contrast. It becomes lower than the value Cb. 3 is in focus as described above, the focal position by the microlens 61b is on the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e, and the focal position by the microlens 61a is in front of the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e. Yes, the focal position of the microlens 61c is behind the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e.
When in focus, the focusing control unit 111 holds the position of the focusing lens group 52 in the optical axis direction Q without moving the focusing lens group 52 along the optical axis direction Q of the imaging optical system 50.

図6は前ピン状態にあるときの受光素子63eの受光面(結像面)63fの位置に対する各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを示す。前ピン状態にあるとき、各マイクロレンズ61cに対応する各グループの各画素から求められるコントラストCc値が最も高くなり、次に各マイクロレンズ61bのコントラスト値Cb、次に各マイクロレンズ61aのコントラスト値Caの順に低下する。
前ピン状態にあるとき、フォーカシング制御部111は、図6に示すようにフォーカシングレンズ群52を前ピン状態から合焦状態にする方向、すなわちフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに沿って撮像素子21側に移動する。フォーカシング制御部111は、フォーカシングレンズ群52を移動し、合焦状態、すなわち各マイクロレンズ61bに対応する各グループの各画素から求められるコントラスト値Cbが最も高くなり、他の各マイクロレンズ61a、61cの各コントラスト値Ca、Ccは、コントラスト値Cbよりも低くなると、フォーカシングレンズ群52の光軸方向Qの位置を保持する。
FIG. 6 shows contrast values Ca, Cb, and Cc for each microlens 61a, 61b, and 61c with respect to the position of the light receiving surface (imaging surface) 63f of the light receiving element 63e in the front pin state. When in the front pin state, the contrast Cc value obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61c is the highest, then the contrast value Cb of each microlens 61b, and then the contrast value of each microlens 61a. It decreases in the order of Ca.
When in the front pin state, the focusing control unit 111 moves the focusing lens group 52 from the front pin state to the in-focus state, that is, the imaging lens 52 along the optical axis direction Q as shown in FIG. Move to 21 side. The focusing control unit 111 moves the focusing lens group 52, and the contrast value Cb obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61b is the highest, and the other microlenses 61a and 61c move. When the contrast values Ca and Cc are lower than the contrast value Cb, the position of the focusing lens group 52 in the optical axis direction Q is held.

図7は後ピン状態にあるときの受光素子63eの受光面(結像面)63fの位置に対する各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを示す。後ピン状態にあるとき、各マイクロレンズ61aに対応する各グループの各画素から求められるコントラスト値Caが最も高くなり、次に各マイクロレンズ61bのコントラストCb値、次に各マイクロレンズ61cのコントラスト値Ccの順に低下する。
後ピン状態にあるとき、フォーカシング制御部111は、図7に示すようにフォーカシングレンズ群52を後ピン状態から合焦状態にする方向、すなわちフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに沿って撮像レンズ群51側に移動する。フォーカシング制御部111は、フォーカシングレンズ群52を移動し、合焦状態になると、フォーカシングレンズ群52の光軸方向Qの位置を保持する。
FIG. 7 shows contrast values Ca, Cb, and Cc for each microlens 61a, 61b, and 61c with respect to the position of the light receiving surface (imaging surface) 63f of the light receiving element 63e in the rear pin state. When in the rear pin state, the contrast value Ca obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61a is the highest, then the contrast Cb value of each microlens 61b, and then the contrast value of each microlens 61c. It decreases in the order of Cc.
When in the rear-pin state, the focusing control unit 111 takes the imaging lens 52 in the direction in which the focusing lens group 52 is brought into focus from the rear-pin state, that is, the focusing lens group 52 along the optical axis direction Q as shown in FIG. Move to the group 51 side. The focusing control unit 111 moves the focusing lens group 52 and, when in a focused state, holds the position of the focusing lens group 52 in the optical axis direction Q.

次に、上記の如く構成された撮像装置1の撮影動作について図8に示す撮影動作フローチャートに従って説明する。
制御部11は、操作部13の電源ボタンが操作されて電源が投入されると、ステップS1において、静止画記録、動画記録かどうかを示す記録中フラグをオフ(OFF)に設定する。
制御部11は、ステップS2において、再生ボタンが押されたか否かを判定する。この判定の結果、再生ボタンが押されると、制御部11は、ステップS3に移り、再生モードに設定する。この再生モードにおいて、制御部11は、画像データの再生の指示を記録・再生部26に発する。この記録・再生部26は、画像記憶部27に記録されている画像データを読み出して表示処理部28に送る。この表示処理部28は、画像処理部24により得られた画像データ、又は圧縮伸張部25により伸張された画像データを映像信号に変換して液晶表示部29に出力する。これにより、液晶表示部29は、表示処理部28からの映像信号に基づく画像を表示する。
Next, the shooting operation of the imaging apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the shooting operation flowchart shown in FIG.
When the power button of the operation unit 13 is operated and the power is turned on, the control unit 11 sets a recording flag indicating whether still image recording or moving image recording is OFF in step S1.
In step S2, the control unit 11 determines whether or not the playback button has been pressed. As a result of this determination, when the playback button is pressed, the control unit 11 moves to step S3 and sets the playback mode. In this reproduction mode, the control unit 11 issues an instruction to reproduce the image data to the recording / reproduction unit 26. The recording / reproducing unit 26 reads out the image data recorded in the image storage unit 27 and sends it to the display processing unit 28. The display processing unit 28 converts the image data obtained by the image processing unit 24 or the image data expanded by the compression / expansion unit 25 into a video signal and outputs the video signal to the liquid crystal display unit 29. Thereby, the liquid crystal display unit 29 displays an image based on the video signal from the display processing unit 28.

制御部11は、ステップS4において、動画ボタンが押されたか否かを判定する。この判定の結果、動画ボタンが押されると、制御部11は、ステップS5に移り、記録中フラグを反転してオン(ON)に設定する。動画ボタンが押されなければ、制御部11は、記録中フラグをオフ(OFF)の状態とする。   In step S4, the control unit 11 determines whether or not the moving image button has been pressed. If the moving image button is pressed as a result of this determination, the control unit 11 proceeds to step S5, and reverses the recording flag and sets it to ON. If the moving image button is not pressed, the control unit 11 turns off the recording flag.

制御部11は、ステップS6において、記録中フラグがオン(ON)に設定されているか否か、すなわち動画の記録中であるか否かを判定する。この判定の結果、記録中フラグがオフ(OFF)であれば、制御部11は、ステップS7に移り、レリーズボタンが押されて、オフ(OFF)状態から半押し(1st)状態に遷移したか否かを判定する。
この判定の結果、レリーズボタンが半押し(1st)状態に遷移すると、制御部11は、ステップS8において、AE処理、すなわち撮像処理部22により得られた撮像データから被写体の輝度を算出し、シャッターのシャッター速度データや絞りの絞り値データ、感度等の露出条件を決定する。
一方、ステップS7にて、レリーズボタンが押されていない、オフ(OFF)状態の場合は、ステップS2に戻り、処理を繰り返す。
In step S6, the control unit 11 determines whether or not the recording flag is set to ON, that is, whether or not a moving image is being recorded. As a result of this determination, if the recording flag is off (OFF), the control unit 11 proceeds to step S7, and has the release button been pressed to make a transition from the off (OFF) state to the half-pressed (1st) state? Determine whether or not.
As a result of this determination, when the release button is shifted to the half-pressed (1st) state, the control unit 11 calculates the luminance of the subject from the AE process, that is, the imaging data obtained by the imaging processing unit 22 in step S8, and the shutter. Exposure conditions such as shutter speed data, aperture value data, and sensitivity are determined.
On the other hand, if it is determined in step S7 that the release button has not been pressed or is in an OFF state, the process returns to step S2 and the process is repeated.

制御部11のフォーカシング制御部111は、ステップS9において、AF処理、すなわち撮像素子21から出力されるアナログ撮像信号に応じた被写体像のコントラストに基づき、撮像光学系50のフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに移動、例えばコントラスト値の高くなるフォーカシングレンズ群52の移動方向を判定し、この判定された移動方向にフォーカシングレンズ群52を移動させてオートフォーカス(AF)処理を行う。   In step S9, the focusing control unit 111 of the control unit 11 moves the focusing lens group 52 of the imaging optical system 50 to the optical axis based on the AF processing, that is, the contrast of the subject image corresponding to the analog imaging signal output from the imaging device 21. The moving direction of the focusing lens group 52 that moves in the direction Q, for example, the contrast value becomes high, is determined, and the focusing lens group 52 is moved in the determined moving direction to perform autofocus (AF) processing.

次に、図9に示すAF処理フローチャートに従ってAF処理について説明する。
フォーカシング制御部111は、ステップS20において、撮像処理部22によりアナログ処理された撮像データを取り込み、この取り込んだ撮像データ中の1つのR画素、2つのG画素、1つのB画素に対応する4つのデータ(RGBの色情報)から各グループ別、すなわち各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求める。
なお、被写体が低輝度の場合、フォーカシング制御部111は、撮像処理部22によりアナログ処理された撮像データを取り込み、この取り込んだ撮像データ中から図4に示す1グループ中のRGB画素に対応する4つのデータを(RGBの色情報)抽出して加算し、この加算データから各グループ別、すなわち各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求めてもよい。
Next, AF processing will be described according to the AF processing flowchart shown in FIG.
In step S20, the focusing control unit 111 captures the imaging data analog-processed by the imaging processing unit 22, and the four corresponding to one R pixel, two G pixels, and one B pixel in the captured imaging data. Contrast values Ca, Cb, Cc for each group, that is, for each microlens 61a, 61b, 61c, are obtained from the data (RGB color information).
Note that when the subject has low luminance, the focusing control unit 111 captures the imaging data analog-processed by the imaging processing unit 22, and 4 corresponding to the RGB pixels in one group shown in FIG. 4 from the captured imaging data. Two pieces of data (RGB color information) may be extracted and added, and the contrast values Ca, Cb, and Cc for each group, that is, the microlenses 61a, 61b, and 61c may be obtained from the added data.

フォーカシング制御部111は、ステップS21において、各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccから合焦状態であるのか否かを判定する。この判定の結果、図5に示すように各マイクロレンズ61bに対応する各グループの各画素から求められるコントラスト値Cbが最も高くなり、他の各マイクロレンズ61a、61cの各コントラスト値Ca、Ccがコントラスト値Cbよりも低く、かつコントラスト値CcとCbが所定の関係、例えば等しい、差が所定値以内にあれば、フォーカシング制御部111は、合焦状態にあると判定する。   In step S21, the focusing control unit 111 determines whether or not the in-focus state is obtained from the contrast values Ca, Cb, and Cc for each of the microlenses 61a, 61b, and 61c. As a result of this determination, as shown in FIG. 5, the contrast value Cb obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61b is the highest, and the contrast values Ca and Cc of the other microlenses 61a and 61c are the same. If the contrast value Cb is lower than the contrast value Cb and the contrast values Cc and Cb are in a predetermined relationship, for example, equal, and the difference is within the predetermined value, the focusing control unit 111 determines that it is in focus.

このとき、各マイクロレンズ61a、61b、61cの焦点位置は、図3に示すようにマイクロレンズ61bによる焦点位置が受光素子63eの受光面63f上にあり、マイクロレンズ61aによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの前方にあり、マイクロレンズ61cによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの後方にある。
合焦状態にあるとき、フォーカシング制御部111は、ステップS22に移り、フォーカシングレンズ群52を撮像光学系50の光軸方向Qに沿って移動せずにフォーカシングレンズ群52の光軸方向Qの位置を保持する。そして、フォーカシング制御部111は、AF処理を終了する。
At this time, as shown in FIG. 3, the focal positions of the microlenses 61a, 61b, and 61c are such that the focal position of the microlens 61b is on the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e, and the focal position of the microlens 61a is the light receiving element 63e. The focal position of the microlens 61c is behind the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e.
When in the in-focus state, the focusing control unit 111 moves to step S22 and moves the focusing lens group 52 in the optical axis direction Q of the focusing lens group 52 without moving the focusing lens group 52 along the optical axis direction Q of the imaging optical system 50. Hold. Then, the focusing control unit 111 ends the AF process.

一方、合焦状態でなく、前ピン状態又は後ピン状態のいずれかの状態であれば、フォーカシング制御部111は、ステップS23において、各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccから前ピン状態又は後ピン状態のいずれかの状態であるのかを判定する。   On the other hand, if it is not the in-focus state but the state of either the front pin state or the rear pin state, the focusing control unit 111 determines the contrast values Ca, Cb for the respective microlenses 61a, 61b, 61c in step S23. , Cc, it is determined whether the state is the front pin state or the rear pin state.

例えば、図6に示すように各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccが各マイクロレンズ61cに対応する各グループの各画素から求められるコントラストCc値が最も高くなり、次に各マイクロレンズ61bのコントラスト値Cb、次に各マイクロレンズ61aのコントラスト値Caの順に低下していれば、フォーカシング制御部111は、前ピン状態にあると判定する。
フォーカシング制御部111は、前ピン状態にあるとき、ステップS24において、フォーカシングレンズ群52を前ピン状態から合焦状態にする方向、すなわちフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに沿って撮像素子21側に移動する。このフォーカシングレンズ群52の移動により合焦状態、すなわちステップS21において、各マイクロレンズ61bに対応する各グループの各画素から求められるコントラスト値Cbが最も高くなり、他の各マイクロレンズ61a、61cの各コントラスト値Ca、Ccは、コントラスト値Cbよりも低くなったと判定すると、ステップS22に移り、フォーカシングレンズ群52の光軸方向Qの位置を保持する。
For example, as shown in FIG. 6, each contrast value Ca, Cb, Cc for each microlens 61a, 61b, 61c has the highest contrast Cc value obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61c, Next, if the contrast value Cb of each microlens 61b and then the contrast value Ca of each microlens 61a decrease in this order, the focusing control unit 111 determines that the state is the front pin state.
When the focusing control unit 111 is in the front pin state, in step S24, the focusing lens group 52 is moved from the front pin state to the in-focus state, that is, the focusing lens group 52 is moved along the optical axis direction Q on the image sensor 21 side. Move to. The focusing lens group 52 moves to be in focus, that is, in step S21, the contrast value Cb obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61b becomes the highest, and each of the other microlenses 61a and 61c If it is determined that the contrast values Ca and Cc are lower than the contrast value Cb, the process proceeds to step S22, and the position of the focusing lens group 52 in the optical axis direction Q is held.

又、図7に示すように各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccが各マイクロレンズ61aに対応する各グループの各画素から求められるコントラストCa値が最も高くなり、次に各マイクロレンズ61bのコントラスト値Cb、次に各マイクロレンズ61cのコントラスト値Ccの順に低下していれば、フォーカシング制御部111は、後ピン状態にあると判定する。
フォーカシング制御部111は、後ピン状態にあるとき、ステップS25において、フォーカシングレンズ群52を後ピン状態から合焦状態にする方向、すなわちフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに沿って撮像レンズ51側に移動する。このフォーカシングレンズ群52の移動により合焦状態、すなわちステップS21において、各マイクロレンズ61bに対応する各グループの各画素から求められるコントラスト値Cbが最も高くなり、他の各マイクロレンズ61a、61cの各コントラスト値Ca、Ccは、コントラスト値Cbよりも低くなったと判定すると、ステップS22に移り、フォーカシングレンズ群52の光軸方向Qの位置を保持する。
以上で、図9に示すAF処理の動作を終了し、図8に示す撮影動作フローチャートに戻る。
Further, as shown in FIG. 7, the contrast values Ca, Cb, and Cc for the respective microlenses 61a, 61b, and 61c have the highest contrast Ca value obtained from each pixel of each group that corresponds to each microlens 61a. Next, if the contrast value Cb of each microlens 61b and then the contrast value Cc of each microlens 61c are decreased in this order, the focusing control unit 111 determines that the rear pin state exists.
When the focusing control unit 111 is in the rear pin state, in step S25, the focusing lens group 52 is moved from the rear pin state to the in-focus state, that is, the focusing lens group 52 is moved to the imaging lens 51 side along the optical axis direction Q. Move to. The focusing lens group 52 moves to be in focus, that is, in step S21, the contrast value Cb obtained from each pixel of each group corresponding to each microlens 61b becomes the highest, and each of the other microlenses 61a and 61c If it is determined that the contrast values Ca and Cc are lower than the contrast value Cb, the process proceeds to step S22, and the position of the focusing lens group 52 in the optical axis direction Q is held.
Thus, the operation of the AF process shown in FIG. 9 is finished, and the process returns to the photographing operation flowchart shown in FIG.

上記合焦状態に、レリーズボタンが半押し(1st)状態から全押し(2st)状態になると、制御部11は、ステップS12に移り、シャッターを開放して静止画の撮影を行う。この静止画の撮影時、制御部11は、上記ステップS8のAE処理により決定されたシャッターのシャッター速度データや絞りの絞り値データ、感度等の露出条件が用いられる。
さらに、制御部11は、以下の処理を行う。すなわち、撮像処理部22は、撮像素子21から出力されたアナログ撮像信号を入力する。このアナログ撮像信号は、撮像素子21の各受光素子63eにより得られる各電気信号を所定の読み出し順序に従って読み出すことにより得られるものである。撮像処理部22は、入力したアナログ撮像信号に対して各種のアナログ処理、例えばリセットノイズの低減処理、波形整形処理、ゲイン制御処理を行い、撮像データに変換する。
When the release button is changed from the half-pressed (1st) state to the fully-pressed (2st) state in the in-focus state, the control unit 11 proceeds to step S12 and opens the shutter to take a still image. At the time of shooting this still image, the control unit 11 uses exposure conditions such as shutter speed data, aperture value data, and sensitivity determined by the AE process in step S8.
Further, the control unit 11 performs the following processing. That is, the imaging processing unit 22 inputs an analog imaging signal output from the imaging element 21. This analog image pickup signal is obtained by reading out each electric signal obtained by each light receiving element 63e of the image pickup element 21 according to a predetermined reading order. The imaging processing unit 22 performs various types of analog processing, such as reset noise reduction processing, waveform shaping processing, and gain control processing, on the input analog imaging signal, and converts them into imaging data.

画像処理部24は、例えば、撮像データにおける暗電流成分の影響を除去するためのOB減算処理と、撮像データの色バランスを補正するWB補正処理と、1画素が1つの色成分に対応している撮像データを1画素が3つの色成分に対応している撮像データに変換する同時化処理と、撮像データ全体の色相や彩度の調節の処理と、撮像データに対するガンマ変換処理、色再現処理と、撮像データにおけるエッジ成分を強調するエッジ強調処理と、撮像データにおけるノイズ成分を除去するNR処理となどを行って画像データを生成する。   The image processing unit 24 corresponds to, for example, an OB subtraction process for removing the influence of the dark current component in the imaging data, a WB correction process for correcting the color balance of the imaging data, and one pixel corresponding to one color component. Image data that is converted into image data in which one pixel corresponds to three color components, processing for adjusting the hue and saturation of the entire image data, gamma conversion processing for the image data, and color reproduction processing Then, image data is generated by performing edge enhancement processing for enhancing edge components in imaging data, NR processing for removing noise components in imaging data, and the like.

圧縮伸張部25は、画像の記録時に、画像処理部24によって得られた画像データに対してJPEG方式等の静止画圧縮処理又はMPEG方式等の動画圧縮処理を施す。
記録・再生部26は、画像の記録時に、画像処理部24により得られた画像データ又は圧縮伸張部25により伸張された画像データを画像記憶部27に記録する。
そして、静止画撮影を行った後、制御部11は、ステップS10に移行する。
また、上記ステップS11の判定の結果、レリーズボタンが全押し(2st)状態にならなければ、制御部11は、ステップS2に戻り、処理を繰り返す。
The compression / decompression unit 25 performs still image compression processing such as the JPEG method or moving image compression processing such as the MPEG method on the image data obtained by the image processing unit 24 at the time of image recording.
The recording / playback unit 26 records the image data obtained by the image processing unit 24 or the image data expanded by the compression / expansion unit 25 in the image storage unit 27 when the image is recorded.
Then, after taking a still image, the control unit 11 proceeds to step S10.
If the release button is not fully pressed (2st) as a result of the determination in step S11, the control unit 11 returns to step S2 and repeats the process.

上記ステップS6の判定の結果、記録中フラグがオン(ON)であれば、制御部11は、ステップS13に移行してAE処理を行い、ステップS14に移り、上記ステップS9と同様に、フォーカシング制御部111によって上記図9に示すAF処理フローチャートを実行し、AF処理を行う。
この後、制御部11は、ステップS15において、動画撮影を開始してステップS10に移行する。
制御部11は、ステップS10において、電源ボタンが操作されて電源がオフ(OFF)されたか否かを判定し、電源オフされなければ、ステップS2に戻り、電源オフされると、終了する。
As a result of the determination in step S6, if the recording flag is on (ON), the control unit 11 proceeds to step S13 to perform AE processing, proceeds to step S14, and performs focusing control in the same manner as in step S9. The AF processing flowchart shown in FIG. 9 is executed by the unit 111 to perform the AF processing.
Thereafter, in step S15, the control unit 11 starts moving image shooting and proceeds to step S10.
In step S10, the control unit 11 determines whether or not the power button is operated to turn off the power. If the power is not turned off, the control unit 11 returns to step S2, and ends when the power is turned off.

このように上記第1の実施の形態によれば、それぞれ複数の受光素子63eの各配置位置に対応して設けられ、それぞれ各曲率半径R1、R2、R3に形成された各球面を有し、かつ球面の先端と各受光素子63eの各受光面63fとの距離がそれぞれA、B、Cで、これら距離A、B、Cの関係がA>B>Cを有する複数のマイクロレンズ61a、61b、61cを設けたので、撮影画質を低下させることなく、高速な焦点調節を行うことができる。   As described above, according to the first embodiment, each of the plurality of light receiving elements 63e is provided corresponding to each arrangement position, and each spherical surface is formed at each of the curvature radii R1, R2, and R3. In addition, the distance between the tip of the spherical surface and each light receiving surface 63f of each light receiving element 63e is A, B, C, respectively, and the relationship between these distances A, B, C is A> B> C. , 61c is provided, so that high-speed focus adjustment can be performed without deteriorating the image quality.

すなわち、各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccから合焦状態、又は前ピン状態、後ピン状態であるのかを判定できるので、この判定結果から合焦状態であれば、フォーカシングレンズ群52を移動せず、前ピン状態であれば、フォーカシングレンズ群52を撮像レンズ群51側に移動し、後ピン状態であれば、フォーカシングレンズ群52を撮像素子21側に移動し、前ピン状態又は後ピン状態を判定した直後にフォーカシングレンズ群52を合焦する方向に移動でき、高速な焦点調節を実現できる。   That is, since it is possible to determine whether the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state from the contrast values Ca, Cb, and Cc for each microlens 61a, 61b, and 61c, the in-focus state can be determined from the determination result. For example, if the focusing lens group 52 is not moved and is in the front pin state, the focusing lens group 52 is moved to the imaging lens group 51 side, and if it is in the rear pin state, the focusing lens group 52 is moved to the imaging element 21 side. Then, immediately after determining the front pin state or the rear pin state, the focusing lens group 52 can be moved in the focusing direction, and high-speed focus adjustment can be realized.

AF処理は、例えば山登り法によってフォーカシングレンズ群52を移動しながらコントラスト値を取得し、このうちの最大値を示すコントラスト値を合焦位置として検出しているが、この合焦位置を検出するまでに、フォーカシングレンズ群52を一方向に移動し、合焦位置の候補を検出すると、今度はフォーカシングレンズ群52を逆方向に移動して合焦位置の候補を合焦位置として確定する処理を行う。これに対して本装置1では、各コントラスト値Ca、Cb、Ccによる合焦状態、前ピン状態、又は後ピン状態の判定結果からフォーカシングレンズ群52の移動方向を決定できるので、山登り法によりも高速にAF処理をすることが出来る。   In the AF process, for example, a contrast value is acquired while moving the focusing lens group 52 by a hill-climbing method, and the contrast value indicating the maximum value is detected as the in-focus position. Until the in-focus position is detected, the AF process is performed. Further, when the focusing lens group 52 is moved in one direction and a focus position candidate is detected, a process of moving the focusing lens group 52 in the reverse direction to determine the focus position candidate as the focus position is performed. . On the other hand, in the present apparatus 1, the moving direction of the focusing lens group 52 can be determined from the determination result of the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state based on the contrast values Ca, Cb, and Cc. AF processing can be performed at high speed.

AF処理を行うときは、撮像処理部22によりアナログ処理された撮像データ中から図4に示す1グループ中のRGB画素に対応する4つのデータを抽出して加算し、この加算データから各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求めるので、これらコントラスト値Ca、Cb、Ccを求めるに要する処理時間を短くできる。そのうえ、これらコントラスト値Ca、Cb、Ccは、RGB画素の色情報を含んでいるので、被写体を撮影して取得される画像データと一致したコントラスト値となり、正確なAF処理ができる。
特に、被写体が低輝度の場合、図4に示すそれぞれ同一距離A、B、Cにある1グループ中のRGB画素に対応する4つのデータを抽出して加算して各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求めるので、被写体が低輝度であっても、正確なAFが可能である。
When performing the AF process, four data corresponding to RGB pixels in one group shown in FIG. 4 are extracted from the imaging data analog-processed by the imaging processing unit 22 and added, and each microlens is added from the added data. Since the contrast values Ca, Cb, and Cc for each of 61a, 61b, and 61c are obtained, the processing time required to obtain these contrast values Ca, Cb, and Cc can be shortened. In addition, since the contrast values Ca, Cb, and Cc include color information of RGB pixels, the contrast values coincide with image data acquired by photographing the subject, and accurate AF processing can be performed.
In particular, when the subject has low luminance, four data corresponding to RGB pixels in one group at the same distances A, B, and C shown in FIG. 4 are extracted and added to each microlens 61a, 61b, 61c. Since different contrast values Ca, Cb, and Cc are obtained, accurate AF is possible even if the subject has low luminance.

被写体を撮影してその画像データを取得するときには、撮像素子21の全画素のRGB画素の色情報を用いるので、撮影に用いる画素数を減少することなく、開口効率を向上でき、画像の画質を向上できる。
撮像素子21のRGB画素に対応する4つのRGBの色情報から各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求めるので、上記の通り被写体を撮影して取得される画像データと一致したコントラスト値となり、撮像レンズ群51の絞り口径の変化に対して当該コントラスト値Ca、Cb、Ccを補正する必要がなく、そのうえ、被写体が低輝度であっても、充分な光量を確保できて、正確なコントラスト値Ca、Cb、Ccを取得できる。
When photographing the subject and acquiring the image data, the color information of the RGB pixels of all the pixels of the image sensor 21 is used, so that the aperture efficiency can be improved and the image quality can be improved without reducing the number of pixels used for photographing. Can be improved.
Since the contrast values Ca, Cb, and Cc for each of the microlenses 61a, 61b, and 61c are obtained from the four RGB color information corresponding to the RGB pixels of the image sensor 21, the image obtained by photographing the subject as described above. The contrast value coincides with the data, and it is not necessary to correct the contrast values Ca, Cb, and Cc with respect to the change in the aperture diameter of the imaging lens group 51. In addition, a sufficient amount of light can be obtained even if the subject has low brightness. It can be ensured and accurate contrast values Ca, Cb, Cc can be obtained.

次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、上記第1の実施の形態と相違するところについて説明する。
図10は撮像素子21の具体的な断面構成図を示す。マイクロレンズ本体61は、複数のマイクロレンズ61a、61b、61cを一体的に形成して成る。これらマイクロレンズ61a、61b、61cは、それぞれ同一の曲率半径Raに形成されている。
このような各マイクロレンズ61a、61b、61cであれば、合焦状態にある場合、マイクロレンズ61bによる焦点位置が受光素子63eの受光面63f上にあり、マイクロレンズ61aによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの前方すなわち前ピン状態にあり、マイクロレンズ61cによる焦点位置が受光素子63eの受光面63fの後方すなわち後ピン状態にある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The difference from the first embodiment will be described.
FIG. 10 shows a specific cross-sectional configuration diagram of the image sensor 21. The microlens main body 61 is formed by integrally forming a plurality of microlenses 61a, 61b, 61c. These microlenses 61a, 61b, and 61c are formed to have the same curvature radius Ra.
With such microlenses 61a, 61b, 61c, when in focus, the focal position by the microlens 61b is on the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e, and the focal position by the microlens 61a is the light receiving element 63e. The light receiving surface 63f is in front, that is, in the front pin state, and the focal position of the micro lens 61c is in the rear side, that is, in the rear pin state of the light receiving surface 63f of the light receiving element 63e.

次に、AF処理について図9に示すAF処理フローチャートに従って説明する。
フォーカシング制御部111は、ステップS20において、撮像処理部22によりアナログ処理された撮像データを取り込み、この取り込んだ撮像データ中の1つのR画素、2つのG画素、1つのB画素に対応する4つのデータ(RGBの色情報)から各グループ別、すなわち各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求める。被写体が低輝度の場合、フォーカシング制御部111は、撮像処理部22によりアナログ処理された撮像データを取り込み、この取り込んだ撮像データ中から図4に示す1グループ中のRGB画素に対応する4つのデータを(RGBの色情報)抽出して加算し、この加算データから各グループ別、すなわち各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccを求めてもよい。
Next, the AF process will be described with reference to the AF process flowchart shown in FIG.
In step S20, the focusing control unit 111 captures the imaging data analog-processed by the imaging processing unit 22, and the four corresponding to one R pixel, two G pixels, and one B pixel in the captured imaging data. Contrast values Ca, Cb, Cc for each group, that is, for each microlens 61a, 61b, 61c, are obtained from the data (RGB color information). When the subject has low luminance, the focusing control unit 111 takes in the imaging data analog-processed by the imaging processing unit 22, and four data corresponding to the RGB pixels in one group shown in FIG. 4 from the acquired imaging data. (RGB color information) may be extracted and added, and the contrast values Ca, Cb, Cc for each group, that is, for each microlens 61a, 61b, 61c may be obtained from this added data.

フォーカシング制御部111は、ステップS21において、各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccから合焦状態であるのか否かを判定する。この判定の結果、合焦状態であると、フォーカシング制御部111は、ステップS22に移り、フォーカシングレンズ群52を撮像光学系50の光軸方向Qに沿って移動せずにフォーカシングレンズ群52の光軸方向Qの位置を保持する。   In step S21, the focusing control unit 111 determines whether or not the in-focus state is obtained from the contrast values Ca, Cb, and Cc for each of the microlenses 61a, 61b, and 61c. If the result of this determination is that the subject is in focus, the focusing control section 111 moves to step S22, and the focusing lens group 52 does not move along the optical axis direction Q of the imaging optical system 50, and the light of the focusing lens group 52 is moved. Holds the position in the axial direction Q.

一方、合焦状態でなければ、フォーカシング制御部111は、ステップS23において、各マイクロレンズ61a、61b、61c別の各コントラスト値Ca、Cb、Ccから前ピン状態又は後ピン状態のいずれかの状態であるのかを判定する。
この判定の結果、図6に示すように前ピン状態であれば、フォーカシング制御部111は、前ピン状態にあるとき、ステップS24において、フォーカシングレンズ群52を前ピン状態から合焦状態にする方向、すなわちフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに沿って撮像レンズ群51側に移動する。
図7に示すように後ピン状態であれば、フォーカシング制御部111は、ステップS25において、フォーカシングレンズ群52を後ピン状態から合焦状態にする方向、すなわちフォーカシングレンズ群52を光軸方向Qに沿って撮像素子21側に移動する。
On the other hand, if not in focus, the focusing control unit 111 determines in step S23 either the front pin state or the back pin state from the contrast values Ca, Cb, Cc for each microlens 61a, 61b, 61c. It is determined whether it is.
If the result of this determination is that the lens is in the front pin state as shown in FIG. 6, the focusing control unit 111 changes the focusing lens group 52 from the front pin state to the in-focus state in step S24 when in the front pin state. That is, the focusing lens group 52 is moved along the optical axis direction Q to the imaging lens group 51 side.
As shown in FIG. 7, in the rear pin state, in step S25, the focusing control unit 111 changes the focusing lens group 52 from the rear pin state to the focused state, that is, the focusing lens group 52 in the optical axis direction Q. Along the image sensor 21 side.

このように上記第2の実施の形態によれば、それぞれ複数の受光素子63eの各配置位置に対応して設けられ、それぞれ同一の曲率半径Raに形成された各球面を有し、かつ球面の先端と各受光素子63eの各受光面63fとの距離がそれぞれA、B、Cで、これら距離A、B、Cの関係がA>B>Cを有する複数のマイクロレンズ61a、61b、61cを設けたとしても、上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
又、各マイクロレンズ61a、61b、61cは、同一の曲率半径Raに形成されているので、より容易に製造が可能であるという利点を有する。
As described above, according to the second embodiment, each of the plurality of light receiving elements 63e is provided corresponding to each arrangement position, and each spherical surface is formed at the same curvature radius Ra. A plurality of microlenses 61a, 61b, and 61c having distances A, B, and C between the front end and each light receiving surface 63f of each light receiving element 63e and A>B> C being the relationship between these distances A, B, and C are provided. Even if provided, the same effect as the first embodiment can be obtained.
Further, since each of the micro lenses 61a, 61b, 61c is formed to have the same curvature radius Ra, it has an advantage that it can be manufactured more easily.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
複数のマイクロレンズ61a、61b、61cは、光軸方向Qに少なくとも2つの異なる位置に設けても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
The plurality of microlenses 61a, 61b, 61c may be provided in at least two different positions in the optical axis direction Q.

1:撮像装置、11:制御部、12:プログラム/データ記憶部、13:操作部、14:バス、21:撮像素子、22:撮像処理部、23:SDRAM、24:画像処理部、25:圧縮伸張部、26:記録・再生部、28:表示処理部、27:画像記憶部、29:液晶表示部、30:フォーカシング駆動機構、50:撮像光学系、51:撮像レンズ群、52:フォーカシングレンズ群、61:マイクロレンズ本体、61a,61b,61c:マイクロレンズ、62:カラーフィルタ、63:受光素子群、63e:受光素子、62r,62g,62b:フィルタ、63f:受光素子の受光面、64:配線層、65:ベース、111:フォーカシング制御部。   1: imaging device, 11: control unit, 12: program / data storage unit, 13: operation unit, 14: bus, 21: imaging device, 22: imaging processing unit, 23: SDRAM, 24: image processing unit, 25: Compression / decompression unit, 26: recording / playback unit, 28: display processing unit, 27: image storage unit, 29: liquid crystal display unit, 30: focusing drive mechanism, 50: imaging optical system, 51: imaging lens group, 52: focusing Lens group, 61: Micro lens body, 61a, 61b, 61c: Micro lens, 62: Color filter, 63: Light receiving element group, 63e: Light receiving element, 62r, 62g, 62b: Filter, 63f: Light receiving surface of light receiving element, 64: wiring layer, 65: base, 111: focusing control unit.

Claims (6)

撮像レンズ群とフォーカシングレンズ群とを光軸方向に配置して成る撮像光学系と、
複数の画素が形成され、前記撮影光学系の前記撮像レンズ群から前記フォーカシングレンズ群を通して被写体からの像を受光し、当該被写体像を前記複数の画素ごとにそれぞれ各電気信号に変換して出力する撮像素子と、
前記撮像素子の出力に応じた前記被写体像のコントラストに基づき、前記撮像光学系のフォーカシングレンズ群を光軸方向に移動させて焦点調節を行うフォーカシング手段と、
を備えた撮像装置において、
前記撮像素子は、前記各画素に対応する複数のマイクロレンズを有し、
当該複数のマイクロレンズは、それぞれの前記複数の結像面が前記撮影光学系に近いほど曲率半径が大きくなるように形成され、かつ前記マイクロレンズそれぞれの位置を光軸方向に異ならせて設け、前記光軸方向の異なる各位置に複数の結像面を形成し、
前記フォーカシング手段は、前記撮像素子の前記複数の結像面に対応する前記各電気信号のうち前記光軸方向に異ならせて設けられた前記各マイクロレンズの前記各位置に対応する前記各電気信号を入力し、これら電気信号に基づく前記コントラスト値から合焦状態、前ピン状態又は後ピン状態を判定し、当該判定結果である前記合焦状態、前記前ピン状態又は前記後ピン状態に応じて前記コントラスト値が高くなる前記フォーカシングレンズ群の移動方向を判定し、当該判定の結果、前記合焦状態であれば前記フォーカシングレンズ群を移動せず、前記前ピン状態であれば前記フォーカシングレンズ群を前記光軸方向に沿って前記撮像レンズ群側に移動し、前記後ピン状態であれば前記フォーカシングレンズ群を前記光軸方向に沿って前記撮像素子側に移動して合焦状態とする
ことを特徴とする撮像装置。
An imaging optical system comprising an imaging lens group and a focusing lens group arranged in the optical axis direction ;
A plurality of pixels are formed, and an image from a subject is received from the imaging lens group of the photographing optical system through the focusing lens group , and the subject image is converted into each electrical signal for each of the plurality of pixels and output. An image sensor;
Focusing means for adjusting the focus by moving the focusing lens group of the imaging optical system in the optical axis direction based on the contrast of the subject image according to the output of the imaging element;
In an imaging apparatus comprising:
The image sensor has a plurality of microlenses corresponding to the pixels,
The plurality of microlenses are formed so that the radius of curvature increases as the plurality of imaging planes are closer to the photographing optical system, and the positions of the microlenses are different from each other in the optical axis direction. Forming a plurality of imaging planes at different positions in the optical axis direction;
The focusing means corresponds to the electrical signals corresponding to the positions of the microlenses provided differently in the optical axis direction among the electrical signals corresponding to the plurality of imaging planes of the imaging element. And determining the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state from the contrast value based on these electrical signals, and depending on the in-focus state, the front pin state, or the rear pin state as the determination result The moving direction of the focusing lens group in which the contrast value becomes high is determined, and as a result of the determination, the focusing lens group is not moved if in the in-focus state, and the focusing lens group is determined in the front pin state. When moving to the imaging lens group side along the optical axis direction and in the rear pin state, the focusing lens group is moved along the optical axis direction. And focus state moves toward the image element side,
An imaging apparatus characterized by that.
前記複数のマイクロレンズは、前記光軸方向に少なくとも2つの異なる位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 1, wherein the plurality of microlenses are provided at at least two different positions in the optical axis direction. 前記複数のマイクロレンズは、前記光軸方向の各位置別に、当該各位置をそれぞれ同一とする前記各マイクロレンズをグループ化して設け、当該グループを複数縦横方向に配列して成ることを特徴とする請求項に記載の撮像装置。 The plurality of microlenses are provided by grouping the microlenses having the same position in each optical position in the optical axis direction, and arranging the groups in a plurality of vertical and horizontal directions. The imaging device according to claim 1 . 前記各グループ内には、それぞれRGB画素に対応する各マイクロレンズが設けられることを特徴とする請求項に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 3 , wherein each group includes a microlens corresponding to an RGB pixel . 前記フォーカシング手段は、前記被写体が低輝度の場合、前記光軸方向に位置のそれぞれ異なる前記グループ別に、それぞれ前記RGB画素の各データを加算し、この加算データから前記光軸方向に位置のそれぞれ異なる前記各マイクロレンズに対応する前記各コントラスト値を求めることを特徴とする請求項に記載の撮像装置。 The focusing means adds the data of the RGB pixels for each of the groups having different positions in the optical axis direction when the subject has low luminance, and the positions of the RGB data differ from the added data in the optical axis direction. The imaging apparatus according to claim 3 , wherein the contrast values corresponding to the microlenses are obtained . 前記複数のマイクロレンズのそれぞれの位置は、前記曲率半径が大きいほど当該マイクロレンズと前記撮像素子に形成される受光素子の受光面との距離が長くなるように形成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。The position of each of the plurality of microlenses is formed such that the greater the radius of curvature, the longer the distance between the microlens and the light receiving surface of the light receiving element formed on the imaging element. Item 2. The imaging device according to Item 1.
JP2011054350A 2011-03-11 2011-03-11 Imaging device Expired - Fee Related JP5769455B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054350A JP5769455B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054350A JP5769455B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012189874A JP2012189874A (en) 2012-10-04
JP5769455B2 true JP5769455B2 (en) 2015-08-26

Family

ID=47083082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011054350A Expired - Fee Related JP5769455B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5769455B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6467823B2 (en) * 2014-08-29 2019-02-13 株式会社ニコン Imaging device
JP2016191875A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 株式会社ニコン Focus detection device and imaging device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000032354A (en) * 1998-07-09 2000-01-28 Sony Corp Image pickup device
JP2001215406A (en) * 2000-02-02 2001-08-10 Olympus Optical Co Ltd Imaging device and automatic focusing device
JP2006054526A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Olympus Corp Imaging apparatus
JP4995002B2 (en) * 2007-08-21 2012-08-08 株式会社リコー Imaging device, focusing device, imaging method, and focusing method
JP2009216600A (en) * 2008-03-11 2009-09-24 Funai Electric Co Ltd Distance measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012189874A (en) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5853594B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and program
US9906716B2 (en) Image pickup apparatus, image pickup method, and recording medium for controlling pixel shifts
TWI399082B (en) Display control device, display control method and program
US9800772B2 (en) Focus adjustment device and focus adjustment method that detects spatial frequency of a captured image
JP5430795B2 (en) Imaging apparatus and program
US8184192B2 (en) Imaging apparatus that performs an object region detection processing and method for controlling the imaging apparatus
JP4797522B2 (en) Imaging apparatus and program thereof
US8860870B2 (en) Imaging device, imaging method and recording medium
WO2013088917A1 (en) Image processing device, image processing method, and recording medium
JP5243666B2 (en) Imaging apparatus, imaging apparatus main body, and shading correction method
WO2016072103A1 (en) Imaging device, imaging method and processing program
JP2011248159A (en) Imaging apparatus, imaging system, imaging apparatus control method and program
JP2011197277A (en) Three-dimensional imaging apparatus
US10187594B2 (en) Image pickup apparatus, image pickup method, and non-transitory computer-readable medium storing computer program
JP5620196B2 (en) Imaging device
US20130329088A1 (en) Image enhancements through multi-image processing
JP2010141814A (en) Image processing apparatus, imaging apparatus, program, and method of image processing
JP5367129B2 (en) Imaging apparatus, control apparatus, and control method thereof
JP5769455B2 (en) Imaging device
JP6706167B2 (en) Imaging device, image synthesizing method, and program
JP2012133112A (en) Imaging apparatus and imaging method
JP5397426B2 (en) Imaging apparatus, focusing method, and program
JP2010136301A (en) Imaging apparatus and solid-state imaging element therefor
JP2009171320A (en) Imaging device
JP5239250B2 (en) Electronic camera

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150205

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20150423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150623

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5769455

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees