JP5793210B2 - Imaging device - Google Patents

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本発明は、撮影画像に含まれる被写体の距離情報に基づいたボケ修復が可能な撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus capable of blur correction based on distance information of a subject included in a captured image.

従来、光電変換手段の画素群の間に焦点検出用画素を離散的に分布させ、焦点検出用画素からの信号に基づいて被写体距離を算出することが可能な撮像装置が特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されている構成をとることで、撮影画像に含まれる被写体について距離分布を取得することが可能である。   Conventionally, Patent Document 1 discloses an imaging apparatus capable of discretely distributing focus detection pixels between pixel groups of photoelectric conversion means and calculating a subject distance based on a signal from the focus detection pixels. ing. By adopting the configuration disclosed in Patent Document 1, it is possible to acquire the distance distribution for the subject included in the captured image.

また、ボケ画像を復元して、ボケを修復した画像を生成する手法として、例えば、ウィーナーフィルタ、一般逆フィルタ、射影フィルタ等を適用する手法がある。このような手法を用いてボケ修復する技術が、特許文献2に開示されている。特許文献2に開示された技術を用いることで、撮影条件等に基づく物理的解析や、撮像装置内の測定装置からの出力に基づく推定等により劣化関数を求め、一般的にデコンボリューションと呼ばれる画像復元アルゴリズムによって、ボケ画像を復元することが可能となる。   In addition, as a technique for restoring a blurred image and generating an image with the blurred image restored, for example, there is a technique of applying a Wiener filter, a general inverse filter, a projection filter, or the like. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a technique for repairing blur using such a method. By using the technique disclosed in Patent Document 2, a deterioration function is obtained by physical analysis based on imaging conditions or the like, or estimation based on output from a measuring device in the imaging device, and an image generally called deconvolution The blurred image can be restored by the restoration algorithm.

通常、どの被写体距離にピントを合わせるかは、撮影時のフォーカス状態で決まってしまう。そのため、撮影後にピントが合っている被写体距離を変えることはできない。しかし、特許文献1に開示されている技術で撮影画像内の被写体距離分布を取得し、特許文献2に開示されているボケ修復技術でボケ修復を行なえば、どの被写体距離にピントを合わせるかを、撮影後に変えることができる。   Normally, the subject distance to be focused is determined by the focus state at the time of shooting. For this reason, it is impossible to change the subject distance in focus after shooting. However, if the subject distance distribution in the photographed image is acquired with the technique disclosed in Patent Document 1 and the blur repair technique disclosed in Patent Document 2 is used to correct the blur, it is determined which subject distance to focus on. Can be changed after shooting.

特開2000−156823号公報JP 2000-156823 A 特開2000−20691号公報JP 2000-20691 A

しかしながら、特許文献1と特許文献2に開示されている技術を撮像装置に適応した場合、撮影者が撮影画像の確認を行ないにくいという問題があった。
特許文献1と特許文献2に開示されている技術を用いれば、撮影後に、被写体距離に応じてボケ修復を切り替えることで、ピントが合っている被写体距離を変えられる。しかし、撮影レンズのフォーカスレンズ移動範囲には制限があること、ボケ量が大き過ぎる場合にはボケ画像復元時に極端な変換処理が行われノイズが発生しやすいことなどの理由により、ボケ修復可能な被写体距離の範囲やボケ量は限られている。そのため、ピントが合わせられる被写体距離やボケ量も、所定の範囲に限定される。撮影者は、撮影直後の確認画像表示を見て、ピントが合わせられる被写体距離の範囲を推測することになる。しかしながら、ある被写体距離にピントを合わせた画像から、どの範囲までがピントが合わせられるかを把握することは非常に困難であった。
However, when the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are applied to an imaging apparatus, there is a problem that it is difficult for a photographer to check a captured image.
If the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are used, the subject distance in focus can be changed by switching the blur restoration according to the subject distance after shooting. However, the focus lens movement range of the photographic lens is limited, and if the amount of blur is too large, the blur can be repaired because of the extreme conversion processing that occurs when restoring the blur image and noise is likely to occur. The range of subject distance and the amount of blur are limited. Therefore, the subject distance and the amount of blur that can be focused are also limited to a predetermined range. The photographer looks at the confirmation image display immediately after photographing and estimates the range of the subject distance that can be focused. However, it has been very difficult to grasp which range can be focused from an image obtained by focusing on a certain subject distance.

また、撮影後のボケ修復処理によりピントが合った画像が取得できる領域にも関わらず、撮影後の撮影画像確認表示においてピントが合っていない状態で表示される場合が想定される。この場合、その領域に撮影者が意図しない失敗箇所があったとしても、ボケた状態で表示されるため撮影者は撮影直後の確認では気付かず、撮影後にボケ修復を行ったときに初めてその失敗に気付くことになるという問題があった。   In addition, it is assumed that the image is displayed in an out-of-focus state in the captured image confirmation display after the image capture, regardless of the area where the image in focus can be acquired by the blur restoration process after the image capture. In this case, even if there is a failure part that the photographer does not intend in that area, it is displayed in a blurred state, so the photographer is not aware of the confirmation immediately after shooting, and it is not until the blur is repaired after shooting. There was a problem of noticing.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ボケ修復手段を有する撮像装置において、撮影者が撮影画像の確認を行ないやすい撮像装置を実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to realize an imaging apparatus that allows a photographer to easily check a captured image in an imaging apparatus having a blur restoration unit.

上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、取得手段で得られた距離情報に基づいて、撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段とを有し、画像処理手段は、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、前記画像処理は、前記撮影レンズと前記撮像素子の光伝達特性に基づいた画像処理であることを特徴とする。
また、本発明の他の画像処理装置は、撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、前記画像処理手段は、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、前記画像処理は、デコンボリューション処理であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention includes an acquisition unit that acquires distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by an image sensor that receives a light beam from a photographing lens, and an acquisition unit. Image processing means for performing image processing for changing the focus state on the captured image based on the distance information obtained in step (1), and display control means for displaying the image processed by the image processing means on the display means. The image processing means generates an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed, and the image processing includes the light transfer characteristics of the photographing lens and the image sensor. wherein the image processing der Rukoto based on.
Another image processing apparatus of the present invention is obtained by an acquisition unit that acquires distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by an image sensor that receives a light beam from a shooting lens, and the acquisition unit. Image processing means for performing image processing for changing the focus state of the captured image based on the distance information, and display control means for displaying the image processed by the image processing means on the display means. The image processing means generates an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed, and the image processing is a deconvolution process. .

また、本発明の他の画像処理装置は、撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影 される撮影画像内の被写体距離の距離情報を取得する取得手段と、取得手段で得られた距 離情報に基づいて、撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段 と、画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段とを有 し、表示制御手段は、撮影画像の撮影後に画像処理手段によってピント状態を変更可能な範囲を表示することを特徴とする。

Another image processing apparatus of the present invention includes an acquisition means for acquiring the distance information of the object distance in the captured image captured by the image pickup element for receiving light flux from the photographic lens, distance obtained by the obtaining means based on the information, and an image processing means for performing image processing for changing the focus state with respect to the captured image, have a display control means for displaying on the display means an image that has been image processed by the image processing means, display control means Is characterized by displaying a range in which the focus state can be changed by the image processing means after the photographed image is photographed .

本発明の撮像装置は撮影直後の確認画像として撮影画像内の被写体距離が第一距離から第二距離までの範囲の複数の距離にある被写体をボケ修復した撮影画像を表示することがきる。つまり、撮影画像内の複数の距離にピントがあったボケ修復画像を表示することにより、撮影者がボケ修復可能な被写体距離の範囲を把握しやすい確認画像を表示することできる。また、本件発明のボケ修復された画像によれば、ピントがあった画像が取得できる領域内にある撮影の失敗箇所をより発見しやすくすることができる。また、検出された被写体位置と被写体数をボケ修復した撮影画像に重畳して表示することで、撮影者が検出された被写体の位置と数を容易に把握することができる。このように、本件発明は撮影者が撮影画像の確認を行ないやすい撮像装置を実現することができる。   The imaging apparatus of the present invention can display a photographed image obtained by correcting a subject having a plurality of distances in the photographed image within a range from the first distance to the second distance as a confirmation image immediately after photographing. In other words, by displaying a blur repair image that is in focus at a plurality of distances in the captured image, it is possible to display a confirmation image that makes it easy for the photographer to grasp the range of the subject distance that can be repaired. In addition, according to the blurred image of the present invention, it is possible to more easily find a shooting failure point in an area where a focused image can be acquired. Further, by displaying the detected subject position and the number of subjects in a superimposed manner on the blurred image, it is possible to easily grasp the position and number of the detected subjects. Thus, this invention can implement | achieve the imaging device which a photographer tends to confirm a picked-up image.

本発明のカメラの構成図Configuration diagram of camera of the present invention 本発明の撮像素子の回路図Circuit diagram of imaging device of the present invention 本発明の撮像素子の画素部断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a pixel portion of the image sensor of the present invention. 本発明の撮像素子の撮像用画素の平面図と断面図The top view and sectional drawing of the pixel for imaging of the image pick-up element of this invention 本発明の撮像素子の焦点検出用画素の平面図と断面図The top view and sectional drawing of a focus detection pixel of an image sensor of the present invention 本発明の撮像素子の他の焦点検出用画素の平面図と断面図The top view and sectional drawing of the other pixel for focus detection of the image sensor of the present invention 本発明の撮像素子の瞳分割状況を説明する概念図The conceptual diagram explaining the pupil division | segmentation condition of the image sensor of this invention 本発明の距離情報取得手段で得られた距離情報Distance information obtained by the distance information acquisition means of the present invention 本発明の被写体距離とボケ修復可能な距離の関係The relationship between the subject distance of the present invention and the distance at which blur can be repaired 実施例1の被写体距離結像面位置と撮影レンズ137の結像面位置との関係The relationship between the subject distance imaging plane position of Example 1 and the imaging plane position of the taking lens 137 本発明のボケ修復手段によりボケ修復が行われる前の撮影画像Photographed image before blur repair is performed by the blur repair means of the present invention 本発明のボケ修復手段により撮影画像のボケが修復される様子A state in which the blur of the photographed image is repaired by the blur repairing means of the present invention 本発明の撮影直後の確認画像表示Confirmation image display immediately after shooting according to the present invention 本発明の撮像装置のメインフロー図Main flow diagram of imaging apparatus of the present invention 被写体距離マップ作成サブルーチンのフロー図Flow chart of subject distance map creation subroutine 撮影サブルーチンのフロー図Flow chart of shooting subroutine 撮影後確認画像表示サブルーチンのフロー図Flow chart of confirmation image display subroutine after shooting ボケ修復サブルーチンのフロー図Flow chart of blur repair subroutine ボケ関数生成サブルーチンのフロー図Flow diagram of blur function generation subroutine 実施例2の被写体距離結像面位置と撮影レンズ137の結像面位置との関係Relationship between the subject distance imaging plane position of Example 2 and the imaging plane position of the taking lens 137

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

[実施例1]
図1〜図19は本発明の実施例1に係わる図である。以下、図を用いて実施例1の作用を説明する。
図1は本発明の撮像装置の構成図で、撮像素子を有したカメラ本体138と、別体の撮影レンズ137とで構成されており、カメラ本体138に対して撮影レンズ137が交換可能な電子カメラを示している。
[Example 1]
FIGS. 1-19 is a figure concerning Example 1 of this invention. Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an image pickup apparatus according to the present invention, which includes a camera body 138 having an image sensor and a separate shooting lens 137. Shows the camera.

まず撮影レンズ137の構成について説明する。101は撮影光学系(結像光学系)の先端に配置された第1レンズ群で、光軸方向に前後に移動可能(進退可能)に保持される。102は絞りで、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行なう。103は第2レンズ群である。そして前記絞り102及び第2レンズ群103は一体となって光軸方向に進退し、前記第1レンズ群101の移動動作との連動により、変倍作用(ズーム機能)をなす。   First, the configuration of the taking lens 137 will be described. Reference numeral 101 denotes a first lens group disposed at the tip of a photographing optical system (imaging optical system), which is held so as to be movable back and forth (movable back and forth) in the optical axis direction. Reference numeral 102 denotes an aperture, which adjusts the light amount at the time of photographing by adjusting the aperture diameter. Reference numeral 103 denotes a second lens group. The diaphragm 102 and the second lens group 103 are integrally moved forward and backward in the optical axis direction, and perform a zooming function (zoom function) in conjunction with the movement operation of the first lens group 101.

105は第3レンズ群で、光軸方向の進退により、焦点調節を行なう。111はズームアクチュエータで、不図示のカム筒を回動することで、第1レンズ群111ないし第2レンズ群103を光軸方向に進退駆動し、変倍操作を行なう。112は絞りアクチュエータで、絞り102の開口径を制御して撮影光量を調節する。114はフォーカスアクチュエータで、第3レンズ群105を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行なう。   Reference numeral 105 denotes a third lens group that performs focus adjustment by advancing and retreating in the optical axis direction. A zoom actuator 111 rotates a cam cylinder (not shown) to drive the first lens group 111 or the second lens group 103 back and forth in the optical axis direction to perform a zooming operation. An aperture actuator 112 controls the aperture diameter of the aperture 102 and adjusts the amount of photographing light. Reference numeral 114 denotes a focus actuator, which performs focus adjustment by driving the third lens group 105 back and forth in the optical axis direction.

136はカメラ通信回路で、レンズに関する情報をカメラに渡したり、カメラに関する情報を受け取ったりする。レンズに関する情報とは、ズーム状態、絞り状態、フォーカス状態、レンズ枠情報等のことである。カメラ通信回路136は、カメラ側に設けられたレンズ通信回路135に、これらの情報を渡す。   Reference numeral 136 denotes a camera communication circuit that passes information about the lens to the camera and receives information about the camera. Information on the lens includes a zoom state, a diaphragm state, a focus state, lens frame information, and the like. The camera communication circuit 136 passes these pieces of information to the lens communication circuit 135 provided on the camera side.

次にカメラ本体138について説明する。106は光学的ローパスフィルタで、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。107はC−MOSセンサとその周辺回路で構成された撮像素子である。該撮像素子としては、横方向にm画素、縦方向にn画素が配列された受光ピクセル上に、ベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタがオンチップで形成されている2次元単板カラーセンサが用いられる。請求項中の光電変換手段とは、撮像素子107に対応する。   Next, the camera body 138 will be described. Reference numeral 106 denotes an optical low-pass filter, which is an optical element for reducing false colors and moire in a captured image. Reference numeral 107 denotes an image sensor composed of a C-MOS sensor and its peripheral circuits. As the image pickup device, a two-dimensional single-plate color sensor is used in which a Bayer array primary color mosaic filter is formed on-chip on a light receiving pixel in which m pixels are arranged in the horizontal direction and n pixels are arranged in the vertical direction. . The photoelectric conversion means in the claims corresponds to the image sensor 107.

139はシャッターユニットで、静止画撮影時の露光時間制御を行なう。140はシャッター139を動かすためにシャッターアクチュエータである。   Reference numeral 139 denotes a shutter unit that controls the exposure time during still image shooting. Reference numeral 140 denotes a shutter actuator for moving the shutter 139.

115は撮影時の被写体照明用電子フラッシュで、キセノン管を用いた閃光照明装置が好適だが、連続発光するLEDを備えた照明装置を用いても良い。116はAF補助光手段で、所定の開口パターンを有したマスクの像を、投光レンズを介して被写界に投影し、暗い被写体あるいは低コントラスト被写体に対する焦点検出能力を向上させる。   Reference numeral 115 denotes an electronic flash for illuminating a subject at the time of photographing, and a flash illumination device using a xenon tube is suitable, but an illumination device including an LED that emits light continuously may be used. Reference numeral 116 denotes an AF auxiliary light unit that projects an image of a mask having a predetermined aperture pattern onto a subject field via a light projecting lens, and improves focus detection capability for a dark subject or a low contrast subject.

121はCPUで、カメラ本体の種々の制御を司るカメラ内CPUで、演算部、ROM、RAM、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェイス回路等を有し、ROMに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラが有する各種回路を駆動し、AF、撮影、画像処理と記録等の一連の動作を実行する。   Reference numeral 121 denotes a CPU, which is an in-camera CPU that controls various controls of the camera body, and includes a calculation unit, ROM, RAM, A / D converter, D / A converter, communication interface circuit, and the like. Based on the program, various circuits of the camera are driven to execute a series of operations such as AF, photographing, image processing, and recording.

122は電子フラッシュ制御回路で、撮影動作に同期して照明手段115を点灯制御する。123は補助光駆動回路で、焦点検出動作に同期してAF補助光手段116を点灯制御する。124は撮像素子駆動回路で、撮像素子107の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をA/D変換してCPU121に送信する。125は画像処理回路で、撮像素子107が取得した画像のγ変換、カラー補間、JPEG圧縮等の処理を行なう。   An electronic flash control circuit 122 controls lighting of the illumination unit 115 in synchronization with the photographing operation. Reference numeral 123 denotes an auxiliary light driving circuit that controls the lighting of the AF auxiliary light unit 116 in synchronization with the focus detection operation. An image sensor driving circuit 124 controls the image capturing operation of the image sensor 107 and A / D converts the acquired image signal and transmits the image signal to the CPU 121. An image processing circuit 125 performs processes such as γ conversion, color interpolation, and JPEG compression of the image acquired by the image sensor 107.

126はフォーカス駆動回路で、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ114を駆動制御し、第3レンズ群105を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行なう。128は絞り駆動回路で、絞りアクチュエータ112を駆動制御して絞り102の開口を制御する。129はズーム駆動回路で、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ111を駆動する。135はレンズ通信回路、撮影レンズ137内のカメラ通信回路136と通信を行なう。145はシャッター駆動回路で、シャッターアクチュエータ140を駆動する。   A focus drive circuit 126 controls the focus actuator 114 based on the focus detection result, and adjusts the focus by driving the third lens group 105 back and forth in the optical axis direction. Reference numeral 128 denotes an aperture driving circuit that controls the aperture actuator 112 to drive the aperture of the aperture 102. Reference numeral 129 denotes a zoom drive circuit that drives the zoom actuator 111 in accordance with the zoom operation of the photographer. 135 communicates with a lens communication circuit and a camera communication circuit 136 in the photographing lens 137. A shutter drive circuit 145 drives the shutter actuator 140.

131はLCD等の表示器で、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像等を表示する。132は操作スイッチ群で、電源スイッチ、レリーズ(撮影トリガ)スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。133は着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。144はカメラ内メモリであり、CPU121で行なう演算に必要な各種データが保存されている。   Reference numeral 131 denotes a display device such as an LCD, which displays information related to the shooting mode of the camera, a preview image before shooting and a confirmation image after shooting, a focus state display image at the time of focus detection, and the like. An operation switch group 132 includes a power switch, a release (shooting trigger) switch, a zoom operation switch, a shooting mode selection switch, and the like. Reference numeral 133 denotes a detachable flash memory that records a photographed image. Reference numeral 144 denotes an in-camera memory in which various data necessary for calculations performed by the CPU 121 are stored.

図2は本発明の撮像素子の概略的回路構成図を示したもので、例えば本出願人による特開平09−046596号公報に開示された技術を用いることができる。同図は便宜上2次元C−MOSエリアセンサの2列×4行のみの画素配列を示している。しかし、実際の撮像素子では図示されている画素30−11ないし30−42を多数配置され高解像度画像の取得が可能となっている。本実施形態においては、画素ピッチが2μm、有効画素数が横3000列×縦2000行=600万画素、撮像画面サイズが横6mm×縦4mmの撮像素子であるとして説明を行なう。   FIG. 2 is a schematic circuit diagram of the image pickup device of the present invention. For example, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-046596 by the present applicant can be used. The drawing shows a pixel array of only 2 columns × 4 rows of a two-dimensional C-MOS area sensor for convenience. However, in an actual image sensor, a large number of illustrated pixels 30-11 to 30-42 are arranged, and a high-resolution image can be acquired. In the present embodiment, the description will be made on the assumption that the pixel pitch is 2 μm, the number of effective pixels is 3000 horizontal pixels × 2000 vertical rows = 6 million pixels, and the imaging screen size is 6 mm horizontal × 4 mm vertical.

図2において、1はMOSトランジスタゲートとゲート下の空乏層からなる光電変換素子の光電変換部、2はフォトゲート、3は転送スイッチMOSトランジスタ、4はリセット用MOSトランジスタ、5はソースフォロワアンプMOSトランジスタ、6は水平選択スイッチMOSトランジスタ、7はソースフォロワの負荷MOSトランジスタ、8は暗出力転送MOSトランジスタ、9は明出力転送MOSトランジスタ、10は暗出力蓄積容量CTN、11は明出力蓄積容量CTS、12は水平転送MOSトランジスタ、13は水平出力線リセットMOSトランジスタ、14は差動出力アンプ、15は水平走査回路、16は垂直走査回路である。   In FIG. 2, 1 is a photoelectric conversion portion of a photoelectric conversion element comprising a MOS transistor gate and a depletion layer under the gate, 2 is a photogate, 3 is a transfer switch MOS transistor, 4 is a reset MOS transistor, and 5 is a source follower amplifier MOS. Transistor, 6 is a horizontal selection switch MOS transistor, 7 is a source follower load MOS transistor, 8 is a dark output transfer MOS transistor, 9 is a light output transfer MOS transistor, 10 is a dark output storage capacitor CTN, and 11 is a light output storage capacitor CTS , 12 are horizontal transfer MOS transistors, 13 is a horizontal output line reset MOS transistor, 14 is a differential output amplifier, 15 is a horizontal scanning circuit, and 16 is a vertical scanning circuit.

図3に画素の断面図を示す。同図において、17はP型ウェル、18はゲート酸化膜、19は一層目ポリSi、20は二層目ポリSi、21はn+ フローティングディフュージョン部(FD)である。21のFDは別の転送MOSトランジスタを介して別の光電変換部と接続される。同図において、2つの転送MOSトランジスタ3のドレインとFD部21を共通化して微細化とFD部21の容量低減による感度向上を図っているが、Al配線でFD部21を接続しても良い。   FIG. 3 shows a cross-sectional view of the pixel. In this figure, 17 is a P-type well, 18 is a gate oxide film, 19 is a first-layer poly-Si, 20 is a second-layer poly-Si, and 21 is an n + floating diffusion portion (FD). The FD 21 is connected to another photoelectric conversion unit via another transfer MOS transistor. In the figure, the drains of the two transfer MOS transistors 3 and the FD portion 21 are made common to improve the sensitivity by miniaturization and the capacity reduction of the FD portion 21, but the FD portion 21 may be connected by Al wiring. .

図4ないし図5は、撮像用画素と焦点検出用画素の構造を説明する図である。本実施形態においては、2行×2列の4画素のうち、対角2画素にG(緑色)の分光感度を有する画素を配置し、他の2画素にR(赤色)とB(青色)の分光感度を有する画素を各1個配置した、ベイヤー配列が採用されている。そして、該ベイヤー配列の間に、焦点検出用画素が所定の規則にて分散配置される。撮像用画素の間に、焦点検出用画素を離散的に配置する技術は、特許文献1等で開示されていて公知の技術であるため、説明は省略する。   4 to 5 are diagrams illustrating the structures of the imaging pixels and the focus detection pixels. In the present embodiment, out of 4 pixels of 2 rows × 2 columns, pixels having G (green) spectral sensitivity are arranged in 2 diagonal pixels, and R (red) and B (blue) are arranged in the other 2 pixels. A Bayer arrangement in which one pixel each having a spectral sensitivity of 1 is arranged is employed. The focus detection pixels are distributed and arranged in a predetermined rule between the Bayer arrays. A technique for discretely disposing focus detection pixels between imaging pixels is disclosed in Patent Document 1 and the like and is a known technique, and thus the description thereof is omitted.

図4に撮像用画素の配置と構造を示す。同図(a)は2行×2列の撮像用画素の平面図である。周知のごとく、ベイヤー配列では対角方向にG画素が、他の2画素にRとBの画素が配置される。そして該2行×2列の構造が繰り返し配置される。   FIG. 4 shows the arrangement and structure of the imaging pixels. FIG. 2A is a plan view of 2 × 2 imaging pixels. As is well known, in the Bayer array, G pixels are arranged diagonally, and R and B pixels are arranged in the other two pixels. The structure of 2 rows × 2 columns is repeatedly arranged.

同図(a)の断面A−Aを同図(b)に示す。MLは各画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズ、CFRはR(Red)のカラーフィルタ、CFGはG(Green)のカラーフィルタである。PDは図3で説明したC−MOSセンサの光電変換部を模式的に示したもの、CLはC−MOSセンサ内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。TLは撮影光学系を模式的に示したものである。   A cross section AA of FIG. 4A is shown in FIG. ML is an on-chip microlens disposed on the forefront of each pixel, CFR is an R (Red) color filter, and CFG is a G (Green) color filter. PD is a schematic diagram of the photoelectric conversion unit of the C-MOS sensor described with reference to FIG. 3, and CL is a wiring layer for forming signal lines for transmitting various signals in the C-MOS sensor. TL schematically shows the photographing optical system.

ここで、撮像用画素のオンチップマイクロレンズMLと光電変換部PDは、撮影光学系MLを通過した光束を可能な限り有効に取り込むように構成されている。換言すると、撮影光学系TLの射出瞳EPと光電変換部PDは、マイクロレンズMLにより共役関係にあり、かつ光電変換部の有効面積は大面積に設計される。また、同図(b)ではR画素の入射光束について説明したが、G画素及びB(Blue)画素も同一の構造となっている。従って、撮像用のRGB各画素に対応した射出瞳EPは大径となり、被写体からの光束を効率よく取り込んで画像信号のS/Nを向上させている。   Here, the on-chip microlens ML and the photoelectric conversion unit PD of the imaging pixel are configured to capture the light beam that has passed through the photographing optical system ML as effectively as possible. In other words, the exit pupil EP of the photographing optical system TL and the photoelectric conversion unit PD are conjugated with each other by the microlens ML, and the effective area of the photoelectric conversion unit is designed to be large. Further, in FIG. 5B, the incident light beam of the R pixel has been described, but the G pixel and the B (Blue) pixel have the same structure. Accordingly, the exit pupil EP corresponding to each of the RGB pixels for imaging has a large diameter, and the S / N of the image signal is improved by efficiently capturing the light flux from the subject.

図5は、撮影レンズの水平方向(横方向)に瞳分割を行なうための焦点検出用画素の配置と構造を示す。同図(a)は、焦点検出用画素を含む2行×2列の画素の平面図である。撮像信号を得る場合、G画素は輝度情報の主成分をなす。そして人間の画像認識特性は輝度情報に敏感であるため、G画素が欠損すると画質劣化として認識されやすい。一方でRもしくはB画素は、色情報を取得する画素であるが、人間は色情報には鈍感であるため、色情報を取得する画素は多少の欠損が生じても画質劣化に気づきにくい。そこで本実施形態においては、2行×2列の画素のうち、G画素は撮像用画素として残し、RとBの画素を焦点検出用画素としている。これを同図(a)においてSHA及びSHBで示す。   FIG. 5 shows the arrangement and structure of focus detection pixels for performing pupil division in the horizontal direction (lateral direction) of the photographic lens. FIG. 5A is a plan view of 2 × 2 pixels including focus detection pixels. When obtaining an imaging signal, the G pixel is a main component of luminance information. Since human image recognition characteristics are sensitive to luminance information, if a G pixel is lost, it is easily recognized as image quality degradation. On the other hand, the R or B pixel is a pixel that acquires color information. However, since humans are insensitive to color information, pixels that acquire color information are less likely to notice deterioration in image quality even if some loss occurs. Therefore, in the present embodiment, among the pixels of 2 rows × 2 columns, the G pixel is left as an imaging pixel, and the R and B pixels are used as focus detection pixels. This is indicated by SHA and SHB in FIG.

同図(a)の断面A−Aを同図(b)に示す。マイクロレンズMLと、光電変換部PDは図4(b)に示した撮像用画素と同一構造である。本実施形態においては、焦点検出用画素の信号は撮影画像の信号として用いられないため、色分離用カラーフィルタの代わりに透明膜CFW(White)が配置される。また、撮像素子で瞳分割を行なうため、配線層CLの開口部はマイクロレンズMLの中心線に対して一方向に偏っている。具体的には、画素SHA及の開口部OPHAは右側に偏っているため、撮影レンズTLの左側の射出瞳EPHAを通過した光束を受光する。同様に、画素SHBの開口部OPHBは左側に偏倚しているため、撮影レンズTLの右側の射出瞳EPHBを通過した光束を受光する。よって、画素SHAを水平方向に規則的に配置し、これらの画素で取得した被写体像をA像とする。また、画素SHBも水平方向に規則的に配置し、これらの画素で取得した被写体像をB像とすると、A像とB像の相対位置を検出することで、撮影レンズ137のピントずれ量(デフォーカス量)が検出できる。   A cross section AA of FIG. 4A is shown in FIG. The microlens ML and the photoelectric conversion unit PD have the same structure as the imaging pixel shown in FIG. In the present embodiment, since the signal of the focus detection pixel is not used as the signal of the captured image, a transparent film CFW (White) is disposed instead of the color filter for color separation. Further, since pupil division is performed by the image sensor, the opening of the wiring layer CL is biased in one direction with respect to the center line of the microlens ML. Specifically, since the pixel SHA and the opening OPHA of the pixel SHA are biased to the right side, the light beam that has passed through the exit pupil EPHA on the left side of the photographing lens TL is received. Similarly, since the opening OPHB of the pixel SHB is biased to the left side, the light beam that has passed through the right exit pupil EPHB of the photographic lens TL is received. Therefore, the pixels SHA are regularly arranged in the horizontal direction, and the subject image acquired by these pixels is defined as an A image. Also, the pixels SHB are regularly arranged in the horizontal direction, and the subject image acquired by these pixels is a B image. By detecting the relative position of the A image and the B image, the amount of focus shift ( Defocus amount) can be detected.

ここで、マイクロレンズMLは、撮影レンズTLの左側の射出瞳EPHAを透過した光束からなるA像と、撮影レンズTLの右側の射出瞳EPHBを透過した光束からなるB像の、一対の光学像を生成するレンズ要素の機能を果たしている。
なお、上記画素SHA及びSHBでは、撮影画面の横方向に輝度分布を有した被写体、例えば縦線に対しては焦点検出可能だが、縦方向に輝度分布を有する横線は焦点検出不能である。そこで本実施形態では、後者についても焦点検出できるよう、撮影画面の垂直方向(縦方向)にも瞳分割を行なう画素も備えている。
Here, the microlens ML is a pair of optical images of an A image composed of a light beam transmitted through the left exit pupil EPHA of the photographing lens TL and a B image composed of a light beam transmitted through the right exit pupil EPHAB of the photographing lens TL. Plays the function of a lens element that generates
In the pixels SHA and SHB, focus detection is possible for an object having a luminance distribution in the horizontal direction of the photographing screen, for example, a vertical line, but focus detection is not possible for a horizontal line having a luminance distribution in the vertical direction. Therefore, in the present embodiment, pixels that perform pupil division are also provided in the vertical direction (longitudinal direction) of the shooting screen so that the focus can be detected in the latter case.

図6は、撮影画面の垂直方向に瞳分割を行なうための焦点検出用画素の配置と構造を示す。同図(a)は、焦点検出用画素を含む2行×2列の画素の平面図で、図5(a)と同様に、G画素は撮像用画素として残し、RとBの画素を焦点検出用画素としている。これを同図(a)においてSVC及びSVDで示す。   FIG. 6 shows the arrangement and structure of focus detection pixels for performing pupil division in the vertical direction of the imaging screen. FIG. 5A is a plan view of pixels of 2 rows × 2 columns including focus detection pixels. As in FIG. 5A, the G pixel is left as an imaging pixel and the R and B pixels are in focus. Detection pixels are used. This is indicated by SVC and SVD in FIG.

同図(a)の断面A−Aを同図(b)に示すが、図5(b)の画素が横方向に瞳分離する構造であるのに対して、図6(b)の画素は瞳分離方向が縦方向になっているだけで、画素の構造としては変わらない。すなわち、画素SVCの開口部OPVCは下側に偏っているため、撮影レンズTLの上側の射出瞳EPVCを通過した光束を受光する。同様に、画素SVDの開口部OPVDは上側に偏倚しているため、撮影レンズTLの下側の射出瞳EPVDを通過した光束を受光する。よって、画素SVCを垂直方向に規則的に配置し、これらの画素で取得した被写体像をC像とする。また、画素SVDも垂直方向に規則的に配置し、これらの画素で取得した被写体像をD像とすると、C像とD像の相対位置を検出することで、垂直方向に輝度分布を有する被写体像のピントずれ量(デフォーカス量)が検出できる。   FIG. 6B shows a cross section A-A in FIG. 6A. The pixel in FIG. 5B has a structure in which the pupil is separated in the horizontal direction, whereas the pixel in FIG. The pupil separation direction is just the vertical direction, and the pixel structure does not change. That is, since the opening OPVC of the pixel SVC is biased downward, the light beam that has passed through the upper exit pupil EPVC of the photographing lens TL is received. Similarly, since the opening OPVD of the pixel SVD is biased upward, the light beam that has passed through the lower exit pupil EPVD of the photographing lens TL is received. Therefore, the pixels SVC are regularly arranged in the vertical direction, and the subject image acquired by these pixels is defined as a C image. Also, the pixels SVD are regularly arranged in the vertical direction, and if the subject image acquired by these pixels is a D image, a subject having a luminance distribution in the vertical direction is detected by detecting the relative position of the C image and the D image. The amount of defocus (defocus amount) of the image can be detected.

図7は、本発明の撮像素子の瞳分割状況を概念的に説明する図である。TLは撮影レンズ、107は撮影レンズの予定結像面に配置された撮像素子、OBJは被写体、IMGは被写体像である。   FIG. 7 is a diagram for conceptually explaining the pupil division state of the image sensor of the present invention. TL is a photographic lens, 107 is an image sensor disposed on a planned imaging plane of the photographic lens, OBJ is a subject, and IMG is a subject image.

撮像用画素は図4で説明したように、撮影レンズの射出瞳全域EPを通過した光束を受光する。一方、焦点検出用画素は図5及び図6で説明したように、瞳分割機能を有している。具体的には、図5の焦点検出用画素SHAは撮像面からレンズ後端を見て左側の瞳を通過した光束、すなわち図7の瞳EPHAを通過した光束を受光する。同様に焦点検出用画素SHB、SVC及びSVDはそれぞれ瞳EPHB、EPVC及びEPVDを通過した光束を受光する。そして、焦点検出用画素を、撮像素子107の全領域に渡って分布するよう配置することで、撮像領域全域で焦点検出を可能とさせている。また、距離情報取得手段を兼ねたCPU121は、焦点検出情報と焦点距離等のレンズ情報に基づいて被写体距離を算出する。   As described with reference to FIG. 4, the imaging pixel receives the light beam that has passed through the entire exit pupil EP of the photographing lens. On the other hand, the focus detection pixel has a pupil division function as described with reference to FIGS. Specifically, the focus detection pixel SHA in FIG. 5 receives the light beam that has passed through the left pupil when viewed from the imaging surface, that is, the light beam that has passed through the pupil EPHA in FIG. Similarly, the focus detection pixels SHB, SVC, and SVD receive light beams that have passed through the pupils EPHB, EPVC, and EPVD, respectively. The focus detection pixels are arranged so as to be distributed over the entire area of the image sensor 107, thereby enabling focus detection in the entire image pickup area. The CPU 121 that also serves as the distance information acquisition unit calculates the subject distance based on the focus detection information and lens information such as the focal length.

図8は、距離情報取得手段で得られた距離情報を示したものである。本発明の撮像素子107では、図5及び6で説明したような焦点検出用画素SHA、SHB、SHC、SHDが、全領域に渡って分布させてあるため、撮影画面の任意位置における被写体距離を取得することが可能となる。得られた被写体距離の分布の中で、被写体距離の近い領域をつなぎ合わせてグルーピングすることで、撮影画面中に含まれる被写体の輪郭を抽出することが可能となる。Target1、Target2、Target3は、抽出された被写体領域を示したものであり、BackGraound1は、背景領域を示したものである。Dist1、Dist2、Dist3、Dist4は被写体距離である。Dist1は被写体領域Target1における被写体距離、Dist2は被写体領域Target2における被写体距離、Dist3は被写体領域Target3における被写体距離、Dist4は背景領域BackGround1における被写体距離である。Dist1が最も近く、Dist2は2番目に近く、Dist3は3番目に近い。そして、Dist4は最も遠く位置する。   FIG. 8 shows the distance information obtained by the distance information acquisition means. In the image sensor 107 of the present invention, the focus detection pixels SHA, SHB, SHC, and SHD as described with reference to FIGS. 5 and 6 are distributed over the entire area. It can be acquired. In the obtained distribution of subject distances, the contours of the subjects included in the shooting screen can be extracted by connecting and grouping regions having a short subject distance. Target1, Target2, and Target3 indicate extracted subject areas, and BackGraound1 indicates a background area. Dist1, Dist2, Dist3, and Dist4 are subject distances. Dist1 is the subject distance in the subject area Target1, Dist2 is the subject distance in the subject area Target2, Dist3 is the subject distance in the subject area Target3, and Dist4 is the subject distance in the background area BackGround1. Dist1 is the closest, Dist2 is the second closest, and Dist3 is the third closest. And Dist4 is farthest away.

CPU121は、焦点検出用画素から得られる被写体距離の分布から被写体の抽出を行ない、各被写体の領域及び距離を取得する。   The CPU 121 extracts a subject from the distribution of the subject distance obtained from the focus detection pixels, and acquires the area and distance of each subject.

本発明の撮像装置では、この距離情報に基づいて、撮影画像のボケ修復を行なう。ボケの生成過程は、撮像装置特性や撮影レンズ特性から推定することが可能である。このボケの生成過程をモデル化したボケ関数を定義し、ウィーナーフィルタ等の一般にデコンボリューションと呼ばれる画像復元アルゴリズムによってボケ画像を復元処理することで、ボケ修復を行なう(ボケの程度を変更する処理を行う)。ボケ修復方法については、特許文献2に記載されているため、詳細な説明は省略する。   In the image pickup apparatus of the present invention, the blurred image is corrected based on the distance information. The blur generation process can be estimated from the imaging device characteristics and the imaging lens characteristics. A blur function that models this blur generation process is defined, and a blur image is restored by an image restoration algorithm such as a Wiener filter, which is generally called deconvolution, to restore the blur (the process of changing the degree of blur) Do). Since the blur repair method is described in Patent Document 2, detailed description thereof is omitted.

図9は、被写体距離Dist1、Dist2、Dist3、Dist4と、ボケ修復可能な距離の関係を示したものである。軸は、被写体距離Distを表している。   FIG. 9 shows the relationship between the subject distances Dist1, Dist2, Dist3, and Dist4 and the distance that can be corrected for blur. The axis represents the subject distance Dist.

ピントを合わせられる被写体距離は撮影レンズ137の繰り出し可能な距離によって決まる。ピントが合わせられないような距離のボケ形状を予測することは困難なため、ボケ修復可能な距離もその距離近傍の範囲に限定される。そこで、CPU121は、撮影レンズ137の繰り出し可能な距離に応じてボケ修復を行なう距離の範囲を算出する。ボケ修復を行なう至近側の距離端を第一距離Dist11、無限遠側の距離端を第二距離Dist12とする。ボケ修復手段は、第一距離Dist11と第二距離Dist12の範囲の被写体像に対して、ボケ修復が可能となる。第一距離は撮影レンズ137の至近側距離端に、第二距離は無限側距離端に基づいて決めるものである。ここで、第一距離及び第二距離は、撮影レンズ137の製造誤差、フォーカスレンズ停止精度、ボケ修復のばらつきなどを考慮し、撮影レンズ137の至近側距離端及び無限側距離端に対して、多少余裕量を持たせて設定する。   The subject distance that can be focused is determined by the distance that the taking lens 137 can be extended. Since it is difficult to predict a blur shape at a distance where focus cannot be achieved, the distance at which blur repair is possible is also limited to a range near that distance. Therefore, the CPU 121 calculates a range of distance for performing blur repair according to the distance that the photographing lens 137 can be extended. The closest distance end where blur repair is performed is the first distance Dist11, and the infinite distance distance end is the second distance Dist12. The blur restoration means can blur the subject image in the range of the first distance Dist11 and the second distance Dist12. The first distance is determined based on the closest distance end of the photographing lens 137, and the second distance is determined based on the infinite distance end. Here, the first distance and the second distance take into account the manufacturing error of the photographing lens 137, the focus lens stop accuracy, the blur correction variation, and the like, with respect to the closest distance end and the infinite distance end of the photographing lens 137, Set with some margin.

図8で説明した被写体距離Dist1、Dist2、Dist3、Dist4のうち、被写体距離Dist1〜3については、第一距離Dist11と第二距離Dist12の範囲に位置しており、被写体距離Dist4は範囲外に位置しているとする。   Among the subject distances Dist1, Dist2, Dist3, and Dist4 described in FIG. 8, the subject distances Dist1 to Dist3 are located in the range of the first distance Dist11 and the second distance Dist12, and the subject distance Dist4 is located outside the range. Suppose you are.

図10は、被写体距離Dist1、Dist2、Dist3、Dist4に対応した結像面の位置と、撮影レンズ137の結像面の位置との関係を示したものである。軸は、撮影レンズ137の結像面の位置からの焦点ずれ量Defを表している。ここで焦点ずれ量Defのプラス方向は、後ピン方向に対応させている。   FIG. 10 shows the relationship between the position of the imaging plane corresponding to the subject distances Dist1, Dist2, Dist3, and Dist4 and the position of the imaging plane of the photographing lens 137. The axis represents the defocus amount Def from the position of the imaging plane of the photographic lens 137. Here, the plus direction of the defocus amount Def corresponds to the rear pin direction.

「0」は撮影レンズ137の結像面の位置を示していて、ずれ量を「0」と表現している。Def1、Def2、Def3、Def4は、被写体距離Dist1、Dist2、Dist3、Dist4の結像面位置における焦点ずれ量である。Def11とDef12は、至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12の結像面の位置における焦点ずれ量である。   “0” indicates the position of the imaging plane of the photographic lens 137 and the amount of deviation is expressed as “0”. Def1, Def2, Def3, and Def4 are defocus amounts at the imaging plane positions of the subject distances Dist1, Dist2, Dist3, and Dist4. Def11 and Def12 are defocus amounts at the position of the image plane of the first distance Dist11 on the near side and the second distance Dist12 on the infinity side.

これに対し、Def21とDef22は、ボケ修復が可能なボケ量に相当する焦点ずれ量である。ボケ量が大き過ぎる場合にはボケ画像復元時に極端な変換処理が行われノイズが発生しやすい。そのため、ボケ復元する場合には、ボケ量はDef21とDef22の範囲に収まっていることが望ましい。図10では、ボケ修復が可能なボケ量に相当する焦点ずれ量Def21とDef22は、至近側の第一距離Dist11および無限遠側の第二距離Dist12の結像面の位置における焦点ずれ量Def11とDef12より外側に存在する。そのため、至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12の更新は行わない。   On the other hand, Def21 and Def22 are defocus amounts corresponding to blur amounts that can be corrected for blur. When the amount of blur is too large, extreme conversion processing is performed at the time of restoring a blurred image, and noise is likely to occur. For this reason, when restoring the blur, it is desirable that the blur amount be within the range of Def21 and Def22. In FIG. 10, the defocus amounts Def21 and Def22 corresponding to the defocus amount that can be corrected for blur are the defocus amounts Def11 and Def11 at the positions of the image planes of the first distance Dist11 on the closest side and the second distance Dist12 on the infinite side. It exists outside Def12. For this reason, the first distance Dist11 on the near side and the second distance Dist12 on the infinity side are not updated.

図11は、ボケ修復手段によるボケ修復が行われる前の撮影画像を示したものである。図11における撮影画像は、図8の撮影画像と同じ物である。後述の動作フローで説明するように、焦点検出位置は至近優先とし、抽出した被写体の中で最も至近側に位置する被写体の位置を、焦点検出位置として設定する。そのため、ボケ修復手段によるボケ修復が行われる前の撮影画像は、図11に示すように、最も至近側の被写体領域Target1にピントが合った状態となる。そしてそれ以外の被写体領域Target2、Target3、BackGranoud1にはピントは合わない状態となる。   FIG. 11 shows a photographed image before the blur restoration by the blur restoration means. The captured image in FIG. 11 is the same as the captured image in FIG. As will be described in the later-described operation flow, the focus detection position is given priority to the closest subject, and the position of the subject located closest to the extracted subject is set as the focus detection position. For this reason, the photographed image before the blur restoration by the blur restoration means is in focus on the closest subject area Target1 as shown in FIG. The other subject areas Target2, Target3, and BackGranoud1 are not in focus.

図12は、ボケ修復手段により撮影画像のボケが修復される様子を示したものである。図12における撮像画像は、図8及び図11の撮像画像と同じものである。図12(A)は、被写体領域Target2の被写体距離Dist2に基づいて、撮影画像全領域にボケ修復を行った画像を示す。被写体領域Target2における被写体距離Dist2に対応した撮像装置特性情報及び撮影レンズ情報から、ボケ関数を定義する。撮影画像全領域に対して、このボケ関数に基づいた修復処理を行なうことで、被写体領域Target2はボケ修復されて、ピントの合った画像となる。一方、被写体領域Target2以外の領域については、上記画像修復処理を行なうことにより、撮影レンズ137の焦点位置が被写体距離Dist2にピントが合った状態で生じるようなボケが再現される。こうすることで、図12(A)に示すような、被写体領域Target2だけにピントがあった画像を取得することが可能となる。   FIG. 12 shows how the blur of the captured image is repaired by the blur repair means. The captured image in FIG. 12 is the same as the captured image in FIGS. FIG. 12A shows an image obtained by performing blur restoration on the entire captured image region based on the subject distance Dist2 of the subject region Target2. A blur function is defined from imaging device characteristic information and photographing lens information corresponding to the subject distance Dist2 in the subject region Target2. By performing a repair process based on the blur function for the entire captured image area, the subject area Target2 is repaired out of focus and becomes an in-focus image. On the other hand, for an area other than the subject area Target2, blur is generated by performing the above-described image restoration process so that the focal position of the photographing lens 137 is in focus with the subject distance Dist2. By doing so, it is possible to acquire an image in which only the subject region Target2 is in focus as shown in FIG.

図12(B)は、被写体領域Target3の被写体距離Dist3に基づいて、撮影画像全領域にボケ修復を行った画像を示す。被写体領域Target3における被写体距離Dist3に対応した撮像装置特性情報及び撮影レンズ情報から、ボケ関数を定義する。撮影画像全領域に対して、このボケ関数に基づいた修復処理を行なうことで、被写体領域Target3はボケ修復されて、ピントの合った画像となる。一方、被写体領域Target3以外の領域については、上記画像修復処理を行なうことにより、撮影レンズ137の焦点位置が被写体距離Dist3にピントが合った状態で生じるようなボケが再現される。こうすることで、図12(B)に示すような、被写体領域Target3だけにピントがあった画像を取得することが可能となる。   FIG. 12B shows an image obtained by performing blur restoration on the entire captured image region based on the subject distance Dist3 of the subject region Target3. A blur function is defined from imaging device characteristic information and photographing lens information corresponding to the subject distance Dist3 in the subject region Target3. By performing a repair process based on this blur function on the entire captured image area, the subject area Target3 is repaired out of focus and becomes an in-focus image. On the other hand, for an area other than the subject area Target3, the above-described image restoration process reproduces the blur that occurs when the focus position of the photographing lens 137 is in focus with the subject distance Dist3. By doing so, it is possible to acquire an image in which only the subject area Target3 is in focus as shown in FIG.

以上、図11及び図12(A)〜(B)を用いて説明したように、被写体距離情報に基づいたボケ修復が可能な撮像装置では、各被写体の領域及び距離を含む距離情報に基づいてボケ修復することで、ピントを合わせる被写体を選択することが可能となる。   As described above with reference to FIG. 11 and FIGS. 12A to 12B, in the imaging apparatus capable of blur correction based on subject distance information, based on distance information including the area and distance of each subject. By correcting the blur, it is possible to select a subject to be focused.

しかし、図11及び図12(A)〜(B)で示したようにピントを合わせる被写体に自由度があるがゆえに、撮影者が撮影画像の確認を行ないにくいという問題があった。   However, as shown in FIG. 11 and FIGS. 12A to 12B, there is a problem in that it is difficult for the photographer to check the photographed image because the subject to be focused has a degree of freedom.

上述のボケ修復により、撮影後にピントが合っている被写体距離を変えることができるが、ボケ修復可能な被写体距離の範囲は限られている。そのため、ピントが合わせられる被写体距離も、所定の範囲に限定される。撮影者は、撮影直後の確認画像を見て、ピントが合わせられる被写体距離の範囲を推測することになる。しかしながら、ある被写体距離にピントを合わせた画像から、どの範囲までがピントが合わせられるかを把握することは非常に困難であった。   Although the above-described blur restoration can change the subject distance in focus after shooting, the range of subject distances that can be corrected for blur is limited. Therefore, the subject distance that can be focused is also limited to a predetermined range. The photographer looks at the confirmation image immediately after photographing and estimates the range of the subject distance that can be focused. However, it has been very difficult to grasp which range can be focused from an image obtained by focusing on a certain subject distance.

また、撮影後のボケ修復処理によりピントが合った画像が取得できる領域にも関わらず、撮影後の確認画像においてピントが合っていない状態で表示される場合が想定される。この場合、その領域に撮影者が意図しない失敗箇所があったとしても、ボケた状態で表示されるため撮影者は撮影直後の確認では気付かず、撮影後にボケ修復を行ったときに初めてその失敗に気付くことになるという問題があった。   In addition, it is assumed that the confirmation image after photographing is displayed in an out-of-focus state in spite of an area where an image in focus can be acquired by the blur restoration processing after photographing. In this case, even if there is a failure part that the photographer does not intend in that area, it is displayed in a blurred state, so the photographer is not aware of the confirmation immediately after shooting, and it is not until the blur is repaired after shooting. There was a problem of noticing.

そこで、本発明の撮像装置では、ボケ修復手段によってボケ修復可能な最も至近側距離を第一距離とし、ボケ修復手段によってボケ修復可能な最も無限側距離を第二距離としたとき、撮影直後の確認画像表示では、第一距離から第二距離までの範囲をボケ修復した撮影画像を表示する。つまり、できるだけボケ修復した画像を表示する。   Therefore, in the imaging apparatus of the present invention, when the closest distance that can be corrected by the blur repair unit is the first distance, and the most infinite distance that can be corrected by the blur repair unit is the second distance, In the confirmation image display, a photographed image in which the range from the first distance to the second distance is corrected for blur is displayed. That is, an image that has been corrected for blur is displayed as much as possible.

図13は、本発明の撮影直後の確認画像表示を示したものである。図13における撮像画像は、図8、図11、図12の撮像画像と同じものである。図13(A)は、被写体領域Target1〜3にピントが合った画像を表示した場合を示している。図13(B)は、被写体領域Target1〜3にピントが合うとともに、検出された被写体の位置と、被写体の数を重畳して表示した場合を示している。   FIG. 13 shows a confirmation image display immediately after photographing according to the present invention. The captured images in FIG. 13 are the same as the captured images in FIGS. 8, 11, and 12. FIG. 13A shows a case where images in focus are displayed on the subject areas Target1 to Target3. FIG. 13B shows a case where the subject areas Target1 to 3 are in focus, and the detected subject position and the number of subjects are displayed superimposed.

図13(A)において、被写体領域Target1〜3の被写体距離Dist1〜3については、ボケ修復可能な第一距離Dist11と第二Dist12の範囲に位置しているため、ボケ修復が可能である。そこで本発明の撮像装置では、撮影直後の確認画像表示では、被写体領域Target1〜3については、ボケ修復を行なう。   In FIG. 13A, the subject distances Dist1 to Dist3 of the subject regions Target1 to Target3 are located within the range of the first distance Dist11 and the second Dist12 where the blur can be repaired, so that the blur repair is possible. Therefore, in the imaging apparatus of the present invention, in the confirmation image display immediately after shooting, blur correction is performed for the subject areas Target1 to Target3.

被写体領域Target1における被写体距離Dist1に対応した撮像装置特性情報及び撮影レンズ情報に基づいた修復処理を行なうことで、被写体領域Target1はボケ修復されて、ピントの合った画像となる。また、被写体領域Target2における被写体距離Dist2に対応した撮像装置特性情報及び撮影レンズ情報に基づいた修復処理を行なうことで、被写体領域Target2はボケ修復されて、ピントの合った画像となる。さらに、被写体領域Target3における被写体距離Dist3に対応した撮像装置特性情報及び撮影レンズ情報に基づいた修復処理を行なうことで、被写体領域Target3はボケ修復されて、ピントの合った画像となる。つまり、ボケ修復が可能な距離範囲に位置する被写体領域Target1、被写体領域Target2、そして被写体領域Target3は、全てピントの合った状態で表示する。また言い換えれば、複数の被写体距離Dist1、Dist2、Dist3にピントがあった画像を撮影直後の確認画像表示として表示する。そしてボケ修復が可能な距離範囲より遠くにある背景BackGround1はボケたままの状態で表示する。   By performing the repair process based on the imaging device characteristic information and the photographing lens information corresponding to the subject distance Dist1 in the subject region Target1, the subject region Target1 is repaired out of focus and becomes an in-focus image. Further, by performing a repair process based on the imaging device characteristic information and the photographing lens information corresponding to the subject distance Dist2 in the subject region Target2, the subject region Target2 is repaired out of focus and becomes an in-focus image. Further, by performing the repair process based on the imaging device characteristic information and the photographing lens information corresponding to the subject distance Dist3 in the subject region Target3, the subject region Target3 is restored to be out of focus and becomes an in-focus image. That is, the subject area Target1, the subject area Target2, and the subject area Target3 that are located within a distance range where blur restoration is possible are all displayed in focus. In other words, an image in which a plurality of subject distances Dist1, Dist2, and Dist3 are in focus is displayed as a confirmation image display immediately after shooting. The background BackGround1 that is farther than the range where the blur can be repaired is displayed in a blurred state.

図13(B)では、検出された被写体位置と被写体数を、ピントの合った被写体領域Target1〜3に重畳して表示している様子を示している。SI1は、被写体領域Target1の位置を示す被写体位置表示である。被写体領域Target1より一回り大きい輪郭を表示すること、被写体領域Target1の位置を示している。同様に、SI2は被写体領域Target2の位置を示す被写体位置表示、SI3は被写体領域Target3の位置を示す被写体位置表示である。そしてSI4は、検出された被写体の数を表す被写体数表示である。これにより撮影者は、検出された被写体の位置と数を、撮影後の確認画像表示の際に、容易に把握することができる。   FIG. 13B shows a state in which the detected subject position and the number of subjects are superimposed and displayed on the subject regions Target 1 to 3 in focus. SI1 is a subject position display indicating the position of the subject region Target1. Displaying a contour that is slightly larger than the subject area Target1 indicates the position of the subject area Target1. Similarly, SI2 is a subject position display indicating the position of the subject area Target2, and SI3 is a subject position display indicating the position of the subject area Target3. SI4 is a subject number display indicating the number of detected subjects. As a result, the photographer can easily grasp the position and number of the detected objects when displaying the confirmation image after photographing.

図13(A)および(B)で説明したような画像を撮影後の確認画像として表示することで、撮影者が撮影画像の確認を行ないやすい撮影画像機能を有する撮像装置を実現できる。これにより、撮影者は、ボケ修復可能な範囲を把握しやすくすることできる。また、ボケ修復によりピントがあった画像が取得できる領域における失敗箇所をより発見しやすくすることができる。さらに、検出された被写体位置と被写体数をボケ修復した撮影画像に重畳して表示することで、撮影者は、検出された被写体の位置と数を、撮影後の確認画像表示の際に、容易に把握することができる。   By displaying the image as described in FIGS. 13A and 13B as a confirmation image after photographing, an imaging device having a photographed image function that allows the photographer to easily confirm the photographed image can be realized. Thereby, the photographer can easily grasp the range where the blur can be repaired. In addition, it is possible to more easily find a failure point in an area where an image that is in focus can be acquired by blur repair. Furthermore, by displaying the detected subject position and the number of subjects superimposed on the blurred image, the photographer can easily display the position and number of the detected subjects when displaying the confirmation image after shooting. Can grasp.

図14〜図19は、本発明の撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。   14 to 19 are flowcharts for explaining the operation of the imaging apparatus of the present invention.

図14は本発明の撮像装置のメインフローである。メインフロー動作はCPU121が行なう処理である。   FIG. 14 is a main flow of the imaging apparatus of the present invention. The main flow operation is a process performed by the CPU 121.

撮影者がカメラの電源スイッチをオン操作すると(ステップS101)、CPU121はカメラ内の各アクチュエータや撮像素子の動作確認を行ない、メモリ内容や実行プログラムの初期化を行なうと共に、撮影準備動作を実行する(ステップS102)。ステップS103では、レンズ通信回路135を介して撮影レンズ内のカメラ通信回路とレンズ通信を行なう。レンズ通信によりレンズの動作確認を行い、レンズ内のメモリ内容や実行プログラムの初期化を行なうと共に、準備動作を実行させる。また、焦点検出や撮像に必要なレンズの諸特性データを取得し、カメラ内メモリ144に保存する。ステップS104では撮像素子の撮像動作を開始し、プレビュー用の低解像度の動画像を出力する。ステップS105では読み出した動画をカメラ背面に設けられた表示手段131に表示し、撮影者はこのプレビュー画像を目視して撮影時の構図決定を行なう。   When the photographer turns on the power switch of the camera (step S101), the CPU 121 checks the operation of each actuator and image sensor in the camera, initializes the memory contents and the execution program, and executes the shooting preparation operation. (Step S102). In step S103, lens communication is performed with the camera communication circuit in the photographing lens via the lens communication circuit 135. The lens operation is confirmed by lens communication, the memory contents in the lens and the execution program are initialized, and a preparatory operation is executed. Further, lens characteristic data necessary for focus detection and imaging is acquired and stored in the in-camera memory 144. In step S104, the imaging operation of the imaging device is started, and a low-resolution moving image for preview is output. In step S105, the read moving image is displayed on the display means 131 provided on the back side of the camera, and the photographer visually determines the composition at the time of photographing by viewing the preview image.

ステップS106では、プレビュー用動画像に顔が存在するか否かを認識する。そして、プレビュー用動画像から、顔の数、位置、そして大きさを検出し、カメラ内メモリ144に記録しておく。顔を認識する技術は、特開2004-317699号公報などに開示されていて公知のため、ここでは説明を省略する。請求項中における撮影画像内の被写体を検出する動作は、このステップに対応しており、被写体検出手段とはCPU121に対応する。   In step S106, it is recognized whether or not a face exists in the preview moving image. Then, the number, position, and size of the face are detected from the preview moving image and recorded in the in-camera memory 144. Since the technique for recognizing a face is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-317699, etc., it is publicly known, and thus the description thereof is omitted here. The operation of detecting the subject in the photographed image in the claims corresponds to this step, and the subject detection means corresponds to the CPU 121.

ステップS107で撮影領域に顔が存在していると認識された場合には、ステップS108に移行し、焦点調節モードを顔AFモードに設定する。ここで顔AFモードとは、撮影領域の顔の位置とステップS200で作成される被写体距離マップの両方を加味して焦点を合わせるAFモードを指す。   If it is determined in step S107 that a face exists in the shooting area, the process proceeds to step S108, and the focus adjustment mode is set to the face AF mode. Here, the face AF mode refers to an AF mode in which focusing is performed by taking into consideration both the position of the face in the shooting area and the subject distance map created in step S200.

一方ステップS107で撮影領域に顔が存在していないと認識された場合は、ステップS107からステップS109に移行し、焦点調節モードを多点AFモードに設定する。ここで多点AFモードとは、撮影領域を例えば3×5=15分割し、被写体距離マップから算出される各分割領域での焦点検出結果と、被写体の輝度情報とに基づき、主被写体を類推し、その領域を合焦させるモードを指す。   On the other hand, if it is recognized in step S107 that no face is present in the shooting area, the process proceeds from step S107 to step S109, and the focus adjustment mode is set to the multipoint AF mode. Here, the multi-point AF mode refers to, for example, the main subject analogized based on the focus detection result in each divided region calculated from the subject distance map and the luminance information of the subject. And a mode for focusing the area.

ステップS108あるいはステップS109でAFモードを決定したら、ステップS110で、撮影準備スイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されていなければステップS116に進みメインスイッチがオフされたか否かを判別する。   If the AF mode is determined in step S108 or step S109, it is determined in step S110 whether or not the photographing preparation switch is turned on. If not, the process proceeds to step S116 and whether or not the main switch is turned off is determined. To do.

ステップS111で撮影準備スイッチがオン操作されるとステップS200に移行し、被写体距離マップ作成サブルーチンを実行する。   When the photographing preparation switch is turned on in step S111, the process proceeds to step S200, and a subject distance map creation subroutine is executed.

ステップS111では、ステップS200で算出した被写体距離マップに基づき、焦点検出位置を決定する。ここで検出位置決定方法は至近側優先とし、ステップS200で得られた被写体の中で、最も至近側に位置する被写体の位置を、焦点検出位置として設定する。   In step S111, the focus detection position is determined based on the subject distance map calculated in step S200. Here, the detection position determination method is given priority on the near side, and the position of the subject located closest to the subject obtained in step S200 is set as the focus detection position.

ステップS112では、ステップS111で決定した焦点検出位置における焦点ずれ量をステップS200で得られる焦点ずれマップから算出し、得られた焦点ずれ量が許容値以下か否かを判断する。そして焦点ずれ量が許容値以上である場合は、非合焦と判断し、ステップS113でフォーカスレンズを駆動し、その後ステップS110に戻って撮影準備スイッチが押されたか否かを判別する。そしてステップS112にて合焦状態に達したと判定されると、ステップS114にて合焦表示を行ない、ステップS115に移行する。   In step S112, the defocus amount at the focus detection position determined in step S111 is calculated from the defocus map obtained in step S200, and it is determined whether the obtained defocus amount is equal to or less than an allowable value. If the defocus amount is greater than or equal to the allowable value, it is determined that the subject is out of focus, the focus lens is driven in step S113, and then the process returns to step S110 to determine whether or not the photographing preparation switch has been pressed. If it is determined in step S112 that the in-focus state has been reached, focus display is performed in step S114, and the process proceeds to step S115.

ステップS115では、撮影開始スイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されていなければステップS115にて撮影待機状態を維持する。ステップS115で撮影開始スイッチがオン操作されるとステップS300に移行し、撮影サブルーチンを実行する。   In step S115, it is determined whether or not the shooting start switch has been turned on. If the switch has not been turned on, the shooting standby state is maintained in step S115. When the shooting start switch is turned on in step S115, the process proceeds to step S300, and a shooting subroutine is executed.

ステップ300撮影サブルーチンが終了したら、ステップS116を進み、メインスイッチがオフされたか否かを判定する。メインスイッチがオフされていない場合には、ステップS103に戻る。メインスイッチがオフされた場合には、一連の動作を終了する。   When the step 300 photographing subroutine is completed, the process proceeds to step S116 to determine whether or not the main switch is turned off. If the main switch is not turned off, the process returns to step S103. When the main switch is turned off, the series of operations is terminated.

図15は被写体距離マップ作成サブルーチンのフロー図である。被写体距離マップ作成サブルーチンの一連の動作も、CPU121が行なう。請求項中の距離情報取得手段は、CPU121に対応する。   FIG. 15 is a flowchart of a subject distance map creation subroutine. The CPU 121 also performs a series of operations of the subject distance map creation subroutine. The distance information acquisition means in the claims corresponds to the CPU 121.

メインフローのステップS200から当サブルーチンのステップS200にジャンプすると、ステップS201において焦点検出領域の設定を行なう。全焦点検出領域の中から焦点検出領域を決め、ステップS202以降の処理を行なう。ステップS202では、ステップS201で設定した焦点検出領域の焦点検出用画素の信号を読み出す。ステップS203では、相関演算用の二つの像を生成する。ステップS202にて読み出した各焦点検出画素の信号を並べることで、相関演算用の二つの像AおよびBの信号とする。   When jumping from step S200 of the main flow to step S200 of this subroutine, the focus detection area is set in step S201. A focus detection area is determined from the all focus detection areas, and the processes in and after step S202 are performed. In step S202, the focus detection pixel signal in the focus detection area set in step S201 is read. In step S203, two images for correlation calculation are generated. By arranging the signals of the focus detection pixels read out in step S202, the signals of the two images A and B for correlation calculation are obtained.

ステップS204では、得られた像信号に基づいて相関演算を行ない、二つの像AおよびBの位相差を算出する。ステップS205では、相関演算結果の信頼性を判定する。ここで信頼性とは、像AおよびBの一致度を指し、像AおよびBの一致度が良い場合は一般的に焦点検出結果の信頼性が高い。そこで、この一致度が或る閾値を超えているか否かで位相差検出結果の信頼性の判定を行ったり、複数の焦点検出領域が選択されている場合に信頼性の高い情報を優先的に使用することなどが可能である。ステップS206では、ステップS204で得られた像AおよびBの位相差に対して、位相差を焦点ずれ量に変換する変換係数をかけることで、焦点ずれ量を演算する。   In step S204, a correlation operation is performed based on the obtained image signal, and the phase difference between the two images A and B is calculated. In step S205, the reliability of the correlation calculation result is determined. Here, the reliability refers to the degree of coincidence between the images A and B. When the degree of coincidence between the images A and B is good, the reliability of the focus detection result is generally high. Therefore, the reliability of the phase difference detection result is determined based on whether or not the degree of coincidence exceeds a certain threshold, or when a plurality of focus detection areas are selected, information with high reliability is given priority. It can be used. In step S206, the amount of defocus is calculated by multiplying the phase difference between the images A and B obtained in step S204 by a conversion coefficient that converts the phase difference into the amount of defocus.

ステップS207では、全焦点検出領域について、焦点ずれ量の算出が完了したか否かを判別する。全焦点検出領域について完了していないと判別されたときには、ステップS201に戻り、残っている焦点検出領域の中から焦点検出領域を選んで設定する。ステップS207で全焦点検出領域が完了したと判別されたときには、ステップS208に進む。   In step S207, it is determined whether or not calculation of the defocus amount has been completed for the all focus detection region. If it is determined that the focus detection area has not been completed, the process returns to step S201 to select and set a focus detection area from the remaining focus detection areas. If it is determined in step S207 that the all-focus detection area is completed, the process proceeds to step S208.

ステップS208では、ステップS201〜207を繰り返すことで得られた全焦点検出領域における焦点ずれ量から、焦点ずれ量マップを作成する。ここで焦点ずれ量マップとは、撮影画面上の位置と焦点ずれ量とを対応させた分布データである。   In step S208, a defocus amount map is created from the defocus amount in the all focus detection region obtained by repeating steps S201 to S207. Here, the defocus amount map is distribution data in which the position on the photographing screen is associated with the defocus amount.

ステップS209では、ステップS208で得られた焦点ずれマップに対して、ステップS103でのレンズ通信で撮影レンズ137から取得したレンズ情報を考慮して、焦点ずれから被写体距離へ変換を行なう。これにより、撮影画面上の位置と被写体距離とを対応させた分布データを得ることが可能となる。   In step S209, the defocus map obtained in step S208 is converted from the defocus to the subject distance in consideration of the lens information acquired from the photographing lens 137 by the lens communication in step S103. This makes it possible to obtain distribution data in which the position on the shooting screen is associated with the subject distance.

ステップS210では、被写体距離の分布データに基づき、被写体の抽出を行なう。得られた被写体距離の分布の中で、被写体距離の近い領域をつなぎ合わせてグルーピングし、撮影画面中に含まれる被写体の輪郭を抽出する。これにより、各被写体の領域と被写体距離を対応させた被写体距離マップが得られることになる。請求項中の距離情報とは、この被写体距離マップに対応する。   In step S210, the subject is extracted based on the subject distance distribution data. In the obtained distribution of subject distances, regions close to the subject distance are connected and grouped to extract the contour of the subject included in the shooting screen. As a result, a subject distance map in which each subject area is associated with the subject distance is obtained. The distance information in the claims corresponds to the subject distance map.

ステップS210が終わったら、被写体距離マップ作成サブルーチンを終了し、メインフロー内のステップS111に進む。   When step S210 ends, the subject distance map creation subroutine ends, and the process proceeds to step S111 in the main flow.

図16は、撮影サブルーチンのフロー図である。撮影サブルーチンの一連の動作も、CPU121が行なう。   FIG. 16 is a flowchart of the photographing subroutine. The CPU 121 also performs a series of operations of the photographing subroutine.

ステップS301では、光量調節絞りを駆動し、露光時間を規定するメカニカルシャッタの開口制御を行なう。   In step S301, the light amount adjusting diaphragm is driven to perform opening control of the mechanical shutter that defines the exposure time.

ステップS302では、高解像度の静止画撮影のための画像読み出し、すなわち全画素の読み出しを行なう。   In step S302, image reading for high-resolution still image shooting, that is, reading of all pixels is performed.

ステップS303では、読み出した画像信号の欠損画素補間を行なう。すなわち、焦点検出用画素の出力は撮像のためのRGBカラー情報を有しておらず、画像を得る上では欠陥画素に相当するため、周囲の撮像用画素の情報から補間により画像信号を生成する。   In step S303, defective pixel interpolation of the read image signal is performed. That is, the output of the focus detection pixel does not have RGB color information for imaging, and corresponds to a defective pixel in obtaining an image. Therefore, an image signal is generated by interpolation from information on surrounding imaging pixels. .

ステップS304では、画像のγ補正、色変換、エッジ強調等の画像処理をおこない、ステップS305において、フラッシュメモリ133に撮影画像を記録する。ステップS305で記録する撮影画像は、ボケ修復を行わない画像とする。記録画像を再生表示する際に、ボケ修復をして表示する。これにより撮像装置の演算負荷を軽減している。撮影画像を記録するステップS305は、CPU121が行なう。つまり、請求項中の記録手段は、CPU121に対応している。   In step S304, image processing such as image gamma correction, color conversion, and edge enhancement is performed. In step S305, the captured image is recorded in the flash memory 133. The captured image recorded in step S305 is an image that is not subjected to blur repair. When replaying and displaying a recorded image, it is displayed with blur repair. Thereby, the calculation load of the imaging apparatus is reduced. The CPU 121 performs step S305 for recording a captured image. That is, the recording means in the claims corresponds to the CPU 121.

ステップ306では、ステップS305で記録した撮影画像に対応させて、カメラ本体138の特性情報をフラッシュメモリ133とカメラ内メモリ144に記録する。ここでカメラ本体138の特性情報は、撮像素子107の撮像用画素及び焦点検出用画素の受光感度分布情報とカメラ本体138内での撮影光束のケラレ情報、カメラ本体138と撮影レンズ137との取り付け面から撮像素子107までの距離情報、製造誤差情報などの光学特性を含む。撮像素子107の撮像用画素及び焦点検出用画素の受光感度分布情報は、オンチップマイクロレンズMLと光電変換部PDによって決まるため、これらの情報を記録しても良い。   In step 306, the characteristic information of the camera body 138 is recorded in the flash memory 133 and the in-camera memory 144 in correspondence with the captured image recorded in step S 305. Here, the characteristic information of the camera body 138 includes the light receiving sensitivity distribution information of the imaging pixels and focus detection pixels of the image sensor 107, the vignetting information of the photographing light flux in the camera body 138, and the attachment of the camera body 138 and the photographing lens 137. It includes optical characteristics such as distance information from the surface to the image sensor 107 and manufacturing error information. Since the light reception sensitivity distribution information of the imaging pixels and focus detection pixels of the imaging element 107 is determined by the on-chip microlens ML and the photoelectric conversion unit PD, these pieces of information may be recorded.

ステップS307では、ステップS305で記録した撮影画像に対応させて、撮影レンズ137の特性情報をフラッシュメモリ133とカメラ内メモリ144に記録する。ここで撮影レンズ137の特性情報は、射出瞳EPの情報、枠情報、撮影時のFナンバー情報、収差情報、製造誤差情報などの光学特性を含む。   In step S307, the characteristic information of the photographing lens 137 is recorded in the flash memory 133 and the in-camera memory 144 in correspondence with the photographed image recorded in step S305. Here, the characteristic information of the photographing lens 137 includes optical characteristics such as exit pupil EP information, frame information, F-number information at the time of photographing, aberration information, and manufacturing error information.

本発明の撮像装置では、ステップS305〜S307で説明したように、フラッシュメモリ133には、ボケ修復を行わない撮影画像と、撮影画像に対応した撮影レンズ特性情報と撮像装置特性情報を記録する。これにより、撮影後に、撮影レンズ特性情報と撮像特性情報に基づいて、撮影画像のボケ修正を行なうことができる。また、撮影画像記録時の演算負荷を軽減することができる。そしてステップS305〜S307で行われる撮影画像、撮影レンズ特性情報、そして撮像装置特性情報の記録は、CPU121が行なう。   In the image pickup apparatus of the present invention, as described in steps S305 to S307, the flash memory 133 records a shot image that is not subjected to blur repair, shooting lens characteristic information corresponding to the shot image, and image pickup apparatus characteristic information. Thereby, the blur of the photographed image can be corrected after the photographing based on the photographing lens characteristic information and the photographing characteristic information. In addition, it is possible to reduce the calculation load when recording a captured image. Then, the CPU 121 performs recording of the photographed image, the photographing lens characteristic information, and the imaging device characteristic information performed in steps S305 to S307.

ステップS307が終わると、ステップS400撮影後確認画像表示サブルーチンに進む。   When step S307 ends, step S400 proceeds to a confirmation image display subroutine after shooting.

ステップS400撮影後確認画像表示サブルーチンが終わると、ステップS300撮影サブルーチンを終了し、メインルーチンのステップS116に進む。   When the confirmation image display subroutine after shooting in step S400 is completed, the shooting subroutine in step S300 is ended, and the process proceeds to step S116 of the main routine.

図17は、撮影後確認画像表示サブルーチンのフロー図である。撮影後確認画像表示サブルーチンの一連の動作も、CPU121が行なう。請求項中の画像表示制御手段は、CPU121に対応する。   FIG. 17 is a flowchart of the post-shooting confirmation image display subroutine. The CPU 121 also performs a series of operations in the post-shooting confirmation image display subroutine. The image display control means in the claims corresponds to the CPU 121.

ステップS401では、ステップS200で作成した被写体距離マップを取得する。   In step S401, the subject distance map created in step S200 is acquired.

ステップS402では、ボケ修復を行なう被写体領域と被写体距離を設定する。ステップS200被写体距離マップ作成サブルーチンで説明したように、被写体距離マップから被写体領域と被写体距離を対応させた情報が得られる。また、図9で説明したように、ボケ修復可能な距離は撮影レンズ137で異なり、ボケ修復可能な最も至近側の距離である第一距離Dist11、最も無限遠側の距離である第二距離Dist12は変わってくる。そこで、被写体距離が撮影レンズ137によって決まるボケ修復可能な距離範囲(第一距離Dist11〜第二距離Dist12)内に位置する被写体を、ボケ修復を行なうように設定する。これにより、各被写体領域と、その領域をボケ修復する際に用いる被写体距離を設定することができる。   In step S402, a subject area and subject distance for which blur correction is to be performed are set. Step S200 As described in the subject distance map creation subroutine, information associating the subject area with the subject distance is obtained from the subject distance map. Further, as described with reference to FIG. 9, the distance at which the blur can be repaired differs depending on the photographing lens 137, and the first distance Dist11 that is the closest distance at which blur can be repaired, and the second distance Dist12 that is the most infinite distance. Will change. Accordingly, the subject located within the distance range (first distance Dist11 to second distance Dist12) where the subject distance is determined by the photographing lens 137 and is set to be blurred is set. Thereby, it is possible to set each subject area and a subject distance used when the area is subjected to blur repair.

また、ボケ修復可能な距離範囲を規定する第一距離Dist11と第二距離Dist12は、撮影レンズ137の結像面位置からのずれ量が所定量以下になるように、距離を再設定する。これによりボケ量を所定量以下に収めることができ、良好なボケ修復を行なうことができる。   In addition, the first distance Dist11 and the second distance Dist12 that define the distance range in which the blur can be repaired are reset so that the amount of deviation from the imaging plane position of the photographing lens 137 is a predetermined amount or less. As a result, the amount of blur can be kept below a predetermined amount, and good blur restoration can be performed.

ステップS402ボケ修復領域・距離設定を終わると、ステップS500ボケ修復サブルーチンに進む。   Step S402 When the blur repair area / distance setting is completed, the process proceeds to a step S500 blur repair subroutine.

ステップS403では、ステップS500でボケ修復された画像を、表示手段131に所定時間表示する。このとき表示する画像としては、図13(A)に示すようなボケ修復された画像だけを表示したものか、図13(B)に示すようなボケ修復された画像に被写体の位置と被写体の数を重畳表示したものか、どちらかを表示する。どちらを表示するかは、撮影者が操作スイッチ132で入力された設定値に応じて切り替える。   In step S403, the image repaired in the blur in step S500 is displayed on the display unit 131 for a predetermined time. As an image to be displayed at this time, only the image that has been corrected for blur as shown in FIG. 13A is displayed, or the position of the subject and the position of the subject in the image that has been corrected for blur as shown in FIG. Either the number is overlaid or displayed. Which one is displayed is switched according to the set value input by the photographer with the operation switch 132.

請求項中の撮影画像を表示手段に表示する動作は、このステップに対応する。また、請求項中の被写体検出手段により検出された被写体の位置や数を撮影画像に重畳して表示手段に表示する動作も、このステップに対応する。   The operation for displaying the photographed image in the claims on the display means corresponds to this step. The operation of superimposing the position and number of subjects detected by the subject detection means in the claims on the captured image and displaying them on the display means also corresponds to this step.

ステップS403が終わったら、撮影後確認画像表示サブルーチンを終了し、撮影サブルーチンに戻る。   When step S403 ends, the post-shooting confirmation image display subroutine ends, and the process returns to the shooting subroutine.

図18は、ボケ修復サブルーチンのフロー図である。ボケ修復サブルーチンの一連の動作も、CPU121が行なう。請求項中のボケ修復手段とは、CPU121に対応する。   FIG. 18 is a flowchart of the blur repair subroutine. The CPU 121 also performs a series of operations of the blur repair subroutine. The blur restoration means in the claims corresponds to the CPU 121.

ステップS501では、CPU121は、画像処理回路125における変換処理の内容を示す変換情報を取得する。   In step S <b> 501, the CPU 121 acquires conversion information indicating the content of conversion processing in the image processing circuit 125.

ステップS502では、CPU121は、画像処理回路125から供給される画像情報を変換する際の変換方法を決定する。具体的には、CPU121は、ステップS501で取得した変換情報(必要に応じて、該変換情報の他、ステップS306やステップS307で取得した撮像装置特性や撮影レンズ特性情報)に基づいて、変換方法を決定する。ここで決定される変換方法は、特許文献2に記載されている画像復元処理のアルゴリズムの前提条件である線形性を確保するために、露光値と画素値とか比例関係になるように画像情報を変換する方法である。   In step S502, the CPU 121 determines a conversion method for converting the image information supplied from the image processing circuit 125. Specifically, the CPU 121 converts the conversion method based on the conversion information acquired in step S501 (if necessary, the imaging device characteristics and the imaging lens characteristics information acquired in step S306 and step S307 in addition to the conversion information). To decide. In the conversion method determined here, in order to ensure linearity, which is a precondition for the algorithm of the image restoration process described in Patent Document 2, the image information is set in a proportional relationship between the exposure value and the pixel value. How to convert.

例えば、画像処理回路125でガンマ補正を実行する場合には、ステップS502ではガンマ補正による変換の逆変換を実行する。これにより変換前の画像を再生することができ、線形性を有する画像を取得することが可能となる。同様に、画像処理回路125で色補正を実行する場合には、ステップS502では色変換による変換の逆変換を実行する。これにより、線形性を有する画像を取得することが可能となる。以上のように、ステップ502では、画像処理回路125による変換処理の逆変換に相当する変換方法を決定する。   For example, when gamma correction is executed by the image processing circuit 125, in step S502, inverse conversion of conversion by gamma correction is executed. As a result, the image before conversion can be reproduced, and an image having linearity can be acquired. Similarly, when color correction is executed by the image processing circuit 125, in step S502, inverse conversion of conversion by color conversion is executed. Thereby, it is possible to acquire an image having linearity. As described above, in step 502, a conversion method corresponding to the inverse conversion of the conversion processing by the image processing circuit 125 is determined.

ステップS503では、画像処理回路125より撮影画像を取得する。そしてステップS504では、ステップS502で決定した変換方法に従って、取得した撮影画像を変換する。ステップS504で変換処理が終わると、ステップS600に進み、ボケ関数の生成を行なう。   In step S <b> 503, a captured image is acquired from the image processing circuit 125. In step S504, the acquired captured image is converted according to the conversion method determined in step S502. When the conversion process ends in step S504, the process proceeds to step S600, and a blur function is generated.

ステップS505では、ステップS600で生成したボケ関数の逆変換を行なうことで、ステップS504で変換処理した撮影画像に対してボケ修復処理を行なう。ここでは、一般的にデコンボリューション処理と呼ばれる画像復元アルゴリズムによってボケ修復処理を行なう。これにより、所定被写体のボケが修復されたボケ修復画像を得ることができる。ボケ関数の逆変換処理を行なうことによるボケ修復の方法は、特許文献2に開示されているため、説明は省略する。   In step S505, the blur function generated in step S600 is inversely transformed to perform a blur restoration process on the captured image converted in step S504. Here, the blur restoration process is performed by an image restoration algorithm generally called a deconvolution process. As a result, it is possible to obtain a blur repair image in which the blur of the predetermined subject is repaired. Since a method for restoring blur by performing inverse transformation processing of a blur function is disclosed in Patent Document 2, description thereof is omitted.

ステップS505が終わるとボケ修復サブルーチンを終了し、撮影後確認画像表示サブルーチン内のステップS403に進む。   When step S505 ends, the blur restoration subroutine ends, and the process proceeds to step S403 in the post-shooting confirmation image display subroutine.

図19は、ボケ関数生成サブルーチンのフロー図である。ボケ関数生成サブルーチンの一連の動作も、CPU121が行なう。   FIG. 19 is a flowchart of the blur function generation subroutine. The CPU 121 also performs a series of operations of the blur function generation subroutine.

ステップS601では、撮影時にステップS305でカメラ内メモリ144に記録されたカメラ本体138の特性情報を取得する。   In step S601, the characteristic information of the camera main body 138 recorded in the camera memory 144 in step S305 at the time of shooting is acquired.

ステップS602では、撮影時にステップS306でカメラ内メモリ144に記録された撮影レンズ137の特性情報を取得する。   In step S602, the characteristic information of the photographing lens 137 recorded in the camera memory 144 in step S306 at the time of photographing is acquired.

ステップS603では、ボケ関数を定義する際に用いるパラメータを取得する。ボケ関数は、撮影レンズ137と撮像素子107との間の光伝達特性によって決まる。そしてこの光伝達手段は、カメラ本体138の特性情報、撮影レンズ137の特性情報、撮影画像における被写体領域の位置、被写体距離などの要因によって変わる。そこで、これらの要因とボケ関数を定義する際に用いるパラメータとを関連付けたテーブルデータを、カメラ内メモリ144に記憶しておく。そしてステップS603が実行されると、CPU121は、これらの要因に基づいて、カメラ内メモリ144からボケ関数定義の際に用いるパラメータを取得する。   In step S603, a parameter used when defining the blur function is acquired. The blur function is determined by the light transfer characteristic between the photographing lens 137 and the image sensor 107. The light transmission means varies depending on factors such as the characteristic information of the camera body 138, the characteristic information of the photographing lens 137, the position of the subject area in the photographed image, and the subject distance. Therefore, table data in which these factors are associated with parameters used when defining the blur function is stored in the in-camera memory 144. When step S603 is executed, the CPU 121 acquires parameters used when defining the blur function from the in-camera memory 144 based on these factors.

ステップS604では、ステップS603で取得したボケパラメータに基づいて、ボケ関数を定義する。ボケ関数の例としては、ボケ現象が正規分布法則に沿うものとして考えたガウシアン分布などがある。中心画素からの距離をr、正規分布法則の任意のパラメータをσ2とすると、ボケ関数h(r)は、下記のように与えられる。

Figure 0005793210
ステップS604が終わったら、ボケ関数生成サブルーチンを終了し、ボケ修復サブルーチン内のステップS505に進む。 In step S604, a blur function is defined based on the blur parameter acquired in step S603. As an example of the blur function, there is a Gaussian distribution considered that the blur phenomenon follows the normal distribution law. The blur function h (r) is given as follows, where r is the distance from the center pixel, and σ2 is an arbitrary parameter of the normal distribution law.
Figure 0005793210
When step S604 ends, the blur function generation subroutine ends, and the process proceeds to step S505 in the blur repair subroutine.

本発明の撮像装置では、撮影レンズが交換可能なカメラで説明したが、撮影レンズがカメラに備わっている所謂レンズくくり付けタイプのカメラに適用してもよい。レンズくくり付けタイプのカメラにおいても、従来の課題は存在する。そして本発明で説明したようにボケ修復した撮影画像を表示することで、同様の効果を得ることができる。   In the image pickup apparatus of the present invention, the camera that can replace the photographing lens has been described. The conventional problem also exists in the lens-attached type camera. Then, as described in the present invention, the same effect can be obtained by displaying the photographed image that has been corrected for blur.

以上のように、本発明の撮像装置によれば、ボケ修復手段を有する撮像装置において、撮影者が撮影画像の確認を行ないやすい撮像装置を実現することができる。   As described above, according to the imaging apparatus of the present invention, it is possible to realize an imaging apparatus in which a photographer can easily check a captured image in an imaging apparatus having a blur restoration unit.

[実施例2]
図20は本発明の実施例2に係わる図である。以下、図を用いて実施例2の作用を説明する。
[Example 2]
FIG. 20 is a diagram related to Example 2 of the present invention. Hereinafter, the operation of the second embodiment will be described with reference to the drawings.

実施例1では、ボケ修復が可能なボケ量に相当する焦点ずれ量Def21とDef22は、至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12の結像面位置における焦点ずれ量Def11とDef12より外側に存在した。そのため、至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12の更新は行わなかった。   In the first embodiment, the defocus amounts Def21 and Def22 corresponding to the blur amount that can be corrected for blur are the defocus amounts Def11 at the imaging plane position of the first distance Dist11 on the closest side and the second distance Dist12 on the infinite side. It existed outside Def12. For this reason, the first distance Dist11 on the near side and the second distance Dist12 on the infinity side were not updated.

一方、実施例2では、ボケ修復が可能なボケ量に相当する焦点ずれ量Def21とDef22は、至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12の結像面位置における焦点ずれ量Def11とDef12より内側に存在する。そのため、至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12を、焦点ずれ量Def12とDef22に応じて更新するところが、実施例1と異なるところである。   On the other hand, in the second embodiment, the defocus amounts Def21 and Def22 corresponding to the blur amount that can be corrected for blur are the defocus amounts at the image plane position of the first distance Dist11 on the near side and the second distance Dist12 on the infinite side. It exists inside Def11 and Def12. Therefore, the first distance Dist11 on the near side and the second distance Dist12 on the infinity side are updated according to the defocus amounts Def12 and Def22, which is different from the first embodiment.

図20は、被写体距離Dist1、Dist2、Dist3、Dist4に対応した結像面位置と、撮影レンズ137の結像面位置との関係を示したものである。軸は、撮影レンズ137の結像面位置からの焦点ずれ量Defを表している。ここで焦点ずれ量Defのプラス方向は、後ピン方向に対応させている。   FIG. 20 shows the relationship between the imaging plane position corresponding to the subject distances Dist1, Dist2, Dist3, and Dist4 and the imaging plane position of the taking lens 137. The axis represents the defocus amount Def from the imaging plane position of the photographing lens 137. Here, the plus direction of the defocus amount Def corresponds to the rear pin direction.

「0」は撮影レンズ137の結像面位置を示していて、ずれ量を「0」と表現している。Def1、Def2、Def3、Def4は、被写体距離Dist1、Dist2、Dist3、Dist4の結像面位置における焦点ずれ量である。Def11とDef12は、至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12の結像面位置における焦点ずれ量である。   “0” indicates the image plane position of the photographic lens 137, and the amount of deviation is expressed as “0”. Def1, Def2, Def3, and Def4 are defocus amounts at the imaging plane positions of the subject distances Dist1, Dist2, Dist3, and Dist4. Def11 and Def12 are defocus amounts at the imaging plane positions of the first distance Dist11 on the near side and the second distance Dist12 on the infinity side.

これに対し、Def21とDef22は、ボケ修復が可能なボケ量に相当する焦点ずれ量である。ボケ量が大き過ぎる場合にはボケ画像復元時に極端な変換処理が行われノイズが発生しやすい。そのため、ボケ復元する場合には、ボケ量はDef21とDef22の範囲に収まっていることが望ましい。今、Def11とDef12はDef21とDef22の外側に位置するため、うまくボケ復元できない恐れがある。   On the other hand, Def21 and Def22 are defocus amounts corresponding to blur amounts that can be corrected for blur. When the amount of blur is too large, extreme conversion processing is performed at the time of restoring a blurred image, and noise is likely to occur. For this reason, when restoring the blur, it is desirable that the blur amount be within the range of Def21 and Def22. Now, Def11 and Def12 are located outside of Def21 and Def22, so there is a possibility that they cannot be restored well.

そこで、至近側の第一距離Dist11における焦点ずれ量Def11が焦点ずれ量Def21に相当する焦点ずれ量になるように、至近側の第一距離Dist11を修正する。同様に、無限側の第二距離Dist12における焦点ずれ量Def12が焦点ずれ量Def22に相当する焦点ずれ量になるように、無限側の第二距離Dist12を修正する。これにより、ボケ量が大き過ぎるためにボケ画像復元時に極端な変換処理が行われてノイズが発生するなどの問題を軽減することができる。つまり良好なボケ修復が可能となる。   Therefore, the first distance Dist11 on the near side is corrected so that the defocus amount Def11 at the first distance Dist11 on the near side becomes the defocus amount corresponding to the defocus amount Def21. Similarly, the infinite second distance Dist12 is corrected so that the defocus amount Def12 at the infinite second distance Dist12 becomes the defocus amount corresponding to the defocus amount Def22. Thereby, since the amount of blur is too large, it is possible to alleviate problems such as generation of noise due to extreme conversion processing at the time of blur image restoration. In other words, it is possible to perform excellent blur repair.

前述の至近側の第一距離Dist11と無限遠側の第二距離Dist12を、焦点ずれ量Def12とDef22の応じて更新する動作は、撮影後確認画像表示サブルーチン(図17)のステップS402にて行なう。   The operation of updating the first distance Dist11 on the near side and the second distance Dist12 on the infinity side according to the defocus amounts Def12 and Def22 is performed in step S402 of the post-shooting confirmation image display subroutine (FIG. 17). .

図17のステップS402では、ボケ修復を行なう被写体領域と被写体距離を設定する。ステップS200被写体距離マップ作成サブルーチンで説明したように、被写体距離マップから被写体領域と被写体距離を対応させた情報が得られる。被写体距離が撮影レンズ137によって決まるボケ修復可能な距離範囲(第一距離Dist11〜第二距離Dist12)内に位置する被写体を、ボケ修復を行なうように設定する。さらに、ボケ修復可能な距離範囲である第一距離Dist11と第二距離Dist12が、撮影レンズ137の結像面位置からのずれ量が所定量以下になるように、距離を再設定する。これによりボケ量を所定量以下に収めることができ、良好なボケ修復を行なうことができる。   In step S402 in FIG. 17, a subject area and subject distance for which blur correction is performed are set. Step S200 As described in the subject distance map creation subroutine, information associating the subject area with the subject distance is obtained from the subject distance map. The subject located within the distance range (first distance Dist11 to second distance Dist12) where the subject distance is determined by the photographing lens 137 and can be restored is set so as to perform the blur restoration. Further, the distance is reset so that the first distance Dist11 and the second distance Dist12, which are distance ranges that can be corrected for blurring, are less than a predetermined amount of deviation from the imaging plane position of the photographing lens 137. As a result, the amount of blur can be kept below a predetermined amount, and good blur restoration can be performed.

撮像装置、撮像素子の構成、画素の構造は、実施例1と同じであるため、説明は省略する。距離情報取得手段で得られる距離情報、被写体距離と、ボケ修復可能な距離の関係も実施例1と同じであるため、説明は省略する。実施例2の撮像装置の動作フローも、実施例1と同じであるため、説明は省略する。   Since the configuration of the imaging device, the imaging device, and the pixel structure are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. Since the relationship between the distance information obtained by the distance information acquisition means, the subject distance, and the distance at which the blur can be repaired is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted. Since the operation flow of the imaging apparatus of the second embodiment is also the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上のように、本発明の第2の実施例によっても、ボケ修復手段を有する撮像装置において撮影者が撮影画像の確認を行ないやすい撮像装置を実現することができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, it is possible to realize an imaging apparatus in which a photographer can easily check a captured image in an imaging apparatus having a blur repair unit.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

101 第1レンズ群
103 第2レンズ群
107 撮像素子
121 CPU
124 撮像素子駆動回路
131 表示手段
137 撮影レンズ
138 カメラ本体
OBJ 被写体
IMG 被写体像
SHA、SHB、SVC、SVD 焦点検出用画素
Dist11 撮影レンズ137の至近側距離端に基づいて決まる第一距離
Dist12 撮影レンズ137の無限側距離端に基づいて決まる第二距離
Dist1、Dist2、Dist3、Dist4 被写体距離
Target1、Target2、Target3 被写体領域
Def1、Def2、Def3、Def4 被写体距離Dist1〜4の結像面位置における焦点ずれ量
Def11、Def12 第一距離Dist11と第二距離Dist12の結像面位置における焦点ずれ量
Def21、Def22 ボケ修復が可能なボケ量に相当する焦点ずれ量
SI1、SI2,SI3 被写体領域Target1,Target2,Target3の位置を示す表示
SI4 被写体の数を示す表示
101 First lens group 103 Second lens group 107 Image sensor 121 CPU
124 Image sensor drive circuit 131 Display means 137 Shooting lens 138 Camera body OBJ Subject IMG Subject image SHA, SHB, SVC, SVD Focus detection pixel
Dist11 First distance determined based on the closest distance end of the photographic lens 137
Dist12 Second distance determined based on the infinite distance end of the photographic lens 137
Dist1, Dist2, Dist3, Dist4 Subject distance
Target1, Target2, Target3 Subject area
Def1, Def2, Def3, Def4 Defocus amount at image plane position with subject distance Dist1-4
Def11, Def12 Defocus amount at image plane position at first distance Dist11 and second distance Dist12
Def21, Def22 Defocus amount SI1, SI2, SI3 corresponding to the amount of blur that can be corrected. Display indicating the position of the subject areas Target1, Target2, Target3 SI4 Display indicating the number of subjects

Claims (22)

撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、
前記画像処理手段は、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、
前記画像処理は、前記撮影レンズと前記撮像素子の光伝達特性に基づいた画像処理であることを特徴とする画像処理装置。
An acquisition means for acquiring distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by an image sensor that receives a light flux from a photographing lens;
Image processing means for performing image processing for changing a focus state on the captured image based on distance information obtained by the acquisition means;
Display control means for displaying on the display means the image processed by the image processing means,
The image processing means generates an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed ,
The image processing, the image processing apparatus according to claim image processing der Rukoto based on the light transmission characteristics of the imaging lens and the imaging element.
撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、An acquisition means for acquiring distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by an image sensor that receives a light flux from a photographing lens;
前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、Image processing means for performing image processing for changing a focus state on the captured image based on distance information obtained by the acquisition means;
前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、Display control means for displaying on the display means the image processed by the image processing means,
前記画像処理手段は、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、The image processing means generates an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed,
前記画像処理は、デコンボリューション処理であることを特徴とする画像処理装置。The image processing apparatus is characterized in that the image processing is deconvolution processing.
撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、
前記画像処理手段は、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、
前記画像処理手段は、前記第一距離に対応する距離情報を前記撮影レンズの至近側距離端に基づいて決め、前記第二距離に対応する距離情報を前記撮影レンズの無限側距離端に基づいて決めることを特徴とする画像処理装置。
An acquisition means for acquiring distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by an image sensor that receives a light flux from a photographing lens;
Image processing means for performing image processing for changing a focus state on the captured image based on distance information obtained by the acquisition means;
Display control means for displaying on the display means the image processed by the image processing means,
The image processing means generates an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed,
The image processing means determines distance information corresponding to the first distance based on a closest distance end of the photographing lens, and determines distance information corresponding to the second distance based on an infinite distance end of the photographing lens. images processor wherein the deciding.
前記第一距離と前記第二距離に対応する結像面位置と、前記撮影レンズの結像面位置とのずれ量が所定量以下になるように、前記第一距離と前記第二距離に対応する距離範囲を設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 And the image plane position corresponding to the second distance and the first distance, as the deviation amount between the imaging plane position of the taking lens is equal to or less than a predetermined amount, corresponding to the second distance and the first distance the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that setting the distance range. 撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、
前記表示制御手段は、前記撮影画像の撮影後に前記画像処理手段によってピント状態を変更可能な範囲を表示することを特徴とする画像処理装置。
An acquisition means for acquiring distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by an image sensor that receives a light flux from a photographing lens;
Image processing means for performing image processing for changing a focus state on the captured image based on distance information obtained by the acquisition means;
Display control means for displaying on the display means the image processed by the image processing means,
The image processing apparatus, wherein the display control unit displays a range in which a focus state can be changed by the image processing unit after the captured image is captured.
前記画像処理手段は、前記撮像素子による撮影の直後に、前記撮影画像がピント状態を変更可能な範囲のピント状態を変更した画像を生成し、
前記表示制御手段は、当該画像を表示手段に表示することを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。
The image processing means generates an image in which the focus state of the range in which the captured image can change the focus state is changed immediately after shooting by the image sensor,
The image processing apparatus according to claim 5 , wherein the display control unit displays the image on the display unit.
1つのマイクロレンズに第1の光電変換部および第2の光電変換部を含む複数の光電変換部が割り当てられた画素を複数備える前記撮像素子を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1に記載の画像処理装置。 Any of claims 1 to 6, wherein a first photoelectric conversion unit and the second plurality comprises the imaging device a plurality of pixels in which the photoelectric conversion unit is allocated including a photoelectric conversion unit to one microlens whether the image processing apparatus according to (1). 前記取得手段は、前記第1及び第2の光電変換部からの信号の位相差を検出することで前記距離情報を取得することを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。 The acquisition unit, an image processing apparatus according to claim 7, characterized in that to obtain the pre Ki距 release information by detecting the phase difference between the first and second signals from the photoelectric conversion unit. 前記取得手段は、前記第1及び第2の光電変換部からの信号に基づいて、前記距離情報の信頼性を判定することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 8, wherein the acquisition unit determines the reliability of the distance information based on signals from the first and second photoelectric conversion units. 前記取得手段は、前記第1及び第2の光電変換部からの信号の像の一致度に基づいて前記距離情報の信頼性を判定することを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 9, wherein the acquisition unit determines the reliability of the distance information based on a degree of coincidence of image signals from the first and second photoelectric conversion units. 前記撮像素子で撮影された撮影画像と、当該撮影画像の撮影時の特性情報とを記録媒体に記録する記録手段を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1に記載の画像処理装置。 And the images picked up by the image pickup device, an image according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises a recording means for recording the characteristic information at the time of photographing of the photographic image on a recording medium Processing equipment. 前記特性情報は、Fナンバー情報を含むことを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 11 , wherein the characteristic information includes F number information. 前記特性情報は、収差情報を含むことを特徴とする請求項11または12に記載の画像処理装置。 The characteristic information, the image processing apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that it comprises an aberration information. 前記画像処理手段は、前記記録媒体に記録された撮影画像に対して、前記記録媒体に記録された特性情報に基づいて前記画像処理を行うことを特徴とする請求項11乃至1のいずれか1項に記載の画像処理装置。 Wherein the image processing means, with respect to the recorded photographic image on the recording medium, any one of claims 11 to 1 3, characterized in that performing the image processing based on the recorded characteristic information on the recording medium The image processing apparatus according to item 1. 前記撮影画像内の被写体を検出する被写体検出手段を有し、
前記表示制御手段は、前記被写体検出手段により検出された被写体の位置を、前記撮影画像に重畳して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項1乃至1のいずれか1に記載の画像処理装置。
Subject detection means for detecting a subject in the captured image;
Wherein the display control unit, wherein the position of the detected object by the object detection unit, in any one of claims 1 to 1 4, characterized in that displayed on the display means by superimposing the photographed image Image processing apparatus.
撮影画像のピント状態を変更する被写体距離に対応する距離情報を設定する設定手段を有し、
前記画像処理手段は、前記設定手段による設定に基づいて前記撮影画像のピント状態を変更することを特徴とする請求項1乃至1のいずれか1に記載の画像処理装置。
Setting means for setting distance information corresponding to the subject distance for changing the focus state of the captured image;
Wherein the image processing means, the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 1 5, characterized in that to change the focus state of the photographed image based on the setting by the setting means.
撮影レンズからの光束を受光し、1つのマイクロレンズに第1の光電変換部および第2の光電変換部を含む複数の光電変換部が割り当てられた画素を複数備える撮像素子と、
前記撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、
前記画像処理手段は、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、
前記画像処理は、前記撮影レンズと前記撮像素子の光伝達特性に基づいた画像処理であることを特徴とする画像処理装置。
An imaging device that receives a light beam from a photographic lens and includes a plurality of pixels in which a plurality of photoelectric conversion units including a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit are assigned to one microlens;
Acquisition means for acquiring distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by the imaging element;
Image processing means for performing image processing for changing a focus state on the captured image based on distance information obtained by the acquisition means;
Display control means for displaying on the display means the image processed by the image processing means,
The image processing means generates an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed ,
The image processing, the image processing apparatus according to claim image processing der Rukoto based on the light transmission characteristics of the imaging lens and the imaging element.
撮影レンズからの光束を受光し、1つのマイクロレンズに第1の光電変換部および第2の光電変換部を含む複数の光電変換部が割り当てられた画素を複数備える撮像素子と、An imaging device that receives a light beam from a photographic lens and includes a plurality of pixels in which a plurality of photoelectric conversion units including a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit are assigned to one microlens;
前記撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、Acquisition means for acquiring distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by the imaging element;
前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、Image processing means for performing image processing for changing a focus state on the captured image based on distance information obtained by the acquisition means;
前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、Display control means for displaying on the display means the image processed by the image processing means,
前記画像処理手段は、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、The image processing means generates an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed,
前記画像処理は、デコンボリューション処理であることを特徴とする画像処理装置。The image processing apparatus is characterized in that the image processing is deconvolution processing.
撮影レンズからの光束を受光し、1つのマイクロレンズに第1の光電変換部および第2の光電変換部を含む複数の光電変換部が割り当てられた画素を複数備える撮像素子と、
前記撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得手段と、
前記取得手段で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段によって画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御手段と、を有し、
前記表示制御手段は、前記撮影画像の撮影後に前記画像処理手段によってピント状態を変更可能な範囲を表示することを特徴とする画像処理装置。
An imaging device that receives a light beam from a photographic lens and includes a plurality of pixels in which a plurality of photoelectric conversion units including a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit are assigned to one microlens;
Acquisition means for acquiring distance information corresponding to a subject distance in a captured image captured by the imaging element;
Image processing means for performing image processing for changing a focus state on the captured image based on distance information obtained by the acquisition means;
Display control means for displaying on the display means the image processed by the image processing means,
The image processing apparatus, wherein the display control unit displays a range in which a focus state can be changed by the image processing unit after the captured image is captured.
撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理工程と、
前記画像処理工程にて画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御工程と、を有し、
前記画像処理工程では、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、
前記画像処理は、前記撮影レンズと前記撮像素子の光伝達特性に基づいた画像処理であることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
An acquisition step of acquiring distance information corresponding to a subject distance in a photographed image photographed by an image sensor that receives a light flux from a photographing lens;
Based on the distance information obtained in the acquisition step, an image processing step for performing image processing for changing a focus state on the captured image;
A display control step of displaying on the display means the image processed in the image processing step,
In the image processing step, an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed is generated ,
The image processing method for controlling an image processing apparatus according to claim image processing der Rukoto based on the light transmission characteristics of the imaging lens and the imaging element.
撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得工程と、An acquisition step of acquiring distance information corresponding to a subject distance in a photographed image photographed by an image sensor that receives a light flux from a photographing lens;
前記取得工程で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理工程と、Based on the distance information obtained in the acquisition step, an image processing step for performing image processing for changing a focus state on the captured image;
前記画像処理工程にて画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御工程と、を有し、A display control step of displaying on the display means the image processed in the image processing step,
前記画像処理工程では、第一距離から第二距離までの被写体距離に対応する距離範囲のピント状態を変更した画像を生成し、In the image processing step, an image in which the focus state of the distance range corresponding to the subject distance from the first distance to the second distance is changed is generated,
前記画像処理は、デコンボリューション処理であることを特徴とする画像処理装置の制御方法。The method for controlling an image processing apparatus, wherein the image processing is deconvolution processing.
撮影レンズからの光束を受光する撮像素子で撮影される撮影画像内の被写体距離に対応する距離情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で得られた距離情報に基づいて、前記撮影画像に対してピント状態を変更する画像処理を行う画像処理工程と、
前記画像処理工程にて画像処理された画像を表示手段に表示する表示制御工程と、を有し、
前記表示制御工程では、前記撮影画像の撮影後に前記画像処理工程にてピント状態を変更可能な範囲を表示することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
An acquisition step of acquiring distance information corresponding to a subject distance in a photographed image photographed by an image sensor that receives a light flux from a photographing lens;
Based on the distance information obtained in the acquisition step, an image processing step for performing image processing for changing a focus state on the captured image;
A display control step of displaying on the display means the image processed in the image processing step,
In the display control step, a range in which the focus state can be changed in the image processing step after the captured image is captured is displayed.
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