JP6076106B2 - Imaging apparatus and imaging method - Google Patents

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Description

本発明は、スピードが急激に変化するような被写体に対しても、精度良く焦点が合った画像を撮影することができる撮像装置及び撮像方法に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and an imaging method capable of capturing an image with high accuracy even for a subject whose speed changes rapidly.

従来から、動体に焦点が合うように制御する撮像装置が実用化されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging apparatus that performs control so that a moving object is focused has been put into practical use.

例えば、特許文献1には、予測位置制御手段により、露光時に予測される被写体像の位置に撮影レンズのピントを一致させる位置制御を行い、位置速度制御手段により、デフォーカス量及びデフォーカス量の時間変化量をレンズ駆動手段にフィードバックさせることにより、被写体像の移動軌跡に撮影レンズのピントを追従させる技術が開示されている。   For example, in Patent Document 1, position control is performed by the predicted position control unit so that the focus of the photographing lens matches the position of the subject image predicted at the time of exposure, and the defocus amount and the defocus amount are controlled by the position speed control unit. A technique is disclosed in which the focus of the photographic lens follows the movement trajectory of the subject image by feeding back the amount of time change to the lens driving means.

また、特許文献2には、フォーカスブラケット撮影により、フォーカスレンズ位置を変えながら被写体の画像を複数枚取込んで画像メモリに逐次記憶し、撮影者の操作部の操作に従って指示エリアを設定し、画像メモリに記憶させた各フォーカスブラケット画像の指示エリアにおけるAF評価値を計算し、計算された指示エリア内のAF評価値が最も高いフォーカスブラケット画像を選択して表示部に表示する技術が開示されている。   Further, in Patent Document 2, a plurality of images of a subject are captured by focus bracket shooting while changing the focus lens position, sequentially stored in an image memory, an instruction area is set according to an operation of a photographer's operation unit, A technique is disclosed in which an AF evaluation value in an instruction area of each focus bracket image stored in a memory is calculated, and a focus bracket image having the highest AF evaluation value in the calculated instruction area is selected and displayed on a display unit. Yes.

特開平8−101335号公報JP-A-8-101335 特開2009−111635号公報JP 2009-111635 A

特許文献1においては、移動する被写体にある程度は追従しても、急激にスピードが変化する被写体に対しては追従遅れが生じ、精度良く焦点を合わすことができない。また、引用文献2は、停止している被写体を撮影する技術に関するものであり、移動する被写体に対しては、精度良く焦点を合わせることができない。   In Patent Document 1, even if a moving subject is followed to some extent, a tracking delay occurs with respect to a subject whose speed changes rapidly, and the focus cannot be accurately adjusted. Further, cited document 2 relates to a technique for photographing a stopped subject, and it is impossible to focus on a moving subject with high accuracy.

本発明は上述した従来技術の問題に鑑み、移動する被写体にも精度良く焦点を合わせて撮影を行うことができる撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an imaging apparatus and an imaging method capable of performing imaging while accurately focusing on a moving subject.

上述した課題を解決するために、請求項1に係る撮像装置は、像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行って撮影を行う撮像装置において、撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行う撮像部と、上記所定コマ数の画像データを一時的に記憶する記憶部と、上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出する焦点検出部と、上記合焦位置が検出される毎に、該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出する演算部と、上記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動する撮影レンズ駆動部と、上記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から、最も焦点の合った画像データを選択する選択部と、上記選択部により選択された画像データを記憶する記録媒体と、を備え、焦点検出を行うために撮像素子から繰り返し画像データを取得する周期の間に撮像面に結像する画像の錯乱円の直径が許容錯乱円の直径よりも小さい値だけ変化するような撮影レンズの駆動速度である標準速度を演算する標準速度演算部と、直前の連続する複数の画像データを取得した各々の時刻における上記撮影レンズの位置のばらつきの度合いを表すデータを所定の時間で除算して撮影レンズの駆動速度である被写体位置不安定対策速度を演算する被写体位置不安定対策速度演算部と、をさらに備え、上記駆動部は、上記被写体の移動速度に応じた速度と、上記標準速度と、上記被写体位置不安定対策速度に基づいて上記撮影レンズを駆動するIn order to solve the above-described problem, an imaging apparatus according to a first aspect of the present invention is an imaging apparatus that performs imaging by performing focus detection based on an image plane phase difference phase difference method, while driving a photographic lens. An imaging unit that performs imaging, a storage unit that temporarily stores image data of the predetermined number of frames, a focus detection unit that detects a focus position of the imaging lens every time imaging is performed by the imaging unit, and the focusing Each time a position is detected, a calculation unit that calculates a moving speed of the subject based on the in-focus position, a shooting lens driving unit that drives the shooting lens at a speed according to the moving speed of the subject, and the storage A selection unit that selects the image data with the best focus from image data of a predetermined number of frames stored in the unit, and a recording medium that stores the image data selected by the selection unit, and includes focus detection Take to do Calculates the standard speed that is the driving speed of the photographic lens so that the diameter of the circle of confusion of the image formed on the imaging surface changes by a value smaller than the diameter of the allowable circle of confusion during the period of repeatedly acquiring image data from the element An object that is the driving speed of the photographic lens by dividing the data representing the degree of variation in the position of the photographic lens at each time when a plurality of immediately preceding continuous image data is acquired by a predetermined time A subject position instability countermeasure speed calculating unit that calculates a position instability countermeasure speed, and the driving unit is configured to provide a speed corresponding to the moving speed of the subject, the standard speed, and the subject position instability countermeasure speed. The photographing lens is driven based on the above .

また、請求項2に係る撮像装置は、請求項1に記載の撮像装置において、被写体を追尾する追尾部をさらに備え、上記焦点検出部は上記追尾部によって追尾された被写体の焦点位置を検出するAccording to a second aspect of the present invention, the imaging apparatus according to the first aspect further includes a tracking unit that tracks a subject, and the focus detection unit detects a focal position of the subject tracked by the tracking unit. .

また、請求項3に係る撮像装置は、像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行って撮影を行う撮像装置において、撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行う撮像部と、上記所定コマ数の画像データを一時的に記憶する記憶部と、上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出する焦点検出部と、上記合焦位置が検出される毎に、該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出する演算部と、上記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動する撮影レンズ駆動部と、上記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から、最も焦点の合った画像データを選択する選択部と、上記選択部により選択された画像データを記憶する記録媒体と、を備え、ユーザ操作による第1段押し下げ動作を検出するとともに、該第1段押し下げ動作に続く第2段の押し下げ動作を検出するためのレリーズ動作検出部をさらに備え、上記第2段押し下げ動作が検出されるまでの間は、上記撮像部により、第1の周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行い、上記第2段押し下げ動作が検出された後は、上記撮像部により、第1の周期よりも短い周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うAn imaging apparatus according to claim 3 is an imaging apparatus that performs imaging by performing focus detection based on an image plane phase difference phase difference method, and an imaging unit that performs imaging of a predetermined number of frames while driving an imaging lens; A storage unit that temporarily stores the image data of the predetermined number of frames, a focus detection unit that detects the in-focus position of the photographic lens every time the imaging unit performs imaging, and each time the in-focus position is detected A calculation unit that calculates a moving speed of the subject based on the in-focus position, a shooting lens driving unit that drives the shooting lens at a speed corresponding to the moving speed of the subject, and a predetermined frame stored in the storage unit. A selection unit that selects the most focused image data from a plurality of image data, and a recording medium that stores the image data selected by the selection unit, and performs a first-stage push-down operation by a user operation. When detected In addition, a release operation detection unit for detecting a second-stage push-down operation following the first-stage push-down operation is further provided, and until the second-stage push-down operation is detected, by the imaging unit, A predetermined number of frames are shot while the photographic lens is driven in the first cycle, and after the second-stage push-down operation is detected, the photographic lens is driven at a cycle shorter than the first cycle by the imaging unit. Shooting for a predetermined number of frames .

また、請求項4に係る撮像方法は、像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行うことが可能な撮像方法において、撮像部により撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うステップと、上記所定コマ数の画像データを記憶部に一時的に記憶するステップと、焦点検出部により上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出するステップと、上記合焦位置が検出される毎に該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出するステップと、上記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動するステップと、上記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から最も焦点の合った画像データを選択するステップと、上記選択された画像データを記録媒体に記憶するステップと、を有し、焦点検出を行うために撮像素子から繰り返し画像データを取得する周期の間に撮像面に結像する画像の錯乱円の直径が許容錯乱円の直径よりも小さい値だけ変化するような撮影レンズの駆動速度である標準速度を演算するステップと、直前の連続する複数の画像データを取得した各々の時刻における上記撮影レンズの位置のばらつきの度合いを表すデータを所定の時間で除算して撮影レンズの駆動速度である被写体位置不安定対策速度を演算するステップと、をさらに有し、上記撮影レンズを駆動するステップでは、上記被写体の移動速度に応じた速度と、上記標準速度と、上記被写体位置不安定対策速度に基づいて上記撮影レンズを駆動するAccording to a fourth aspect of the present invention, there is provided an imaging method capable of performing focus detection based on an image plane phase difference phase difference method, and performing imaging of a predetermined number of frames while driving an imaging lens by an imaging unit. A step of temporarily storing the image data of the predetermined number of frames in a storage unit, a step of detecting a focus position of the taking lens every time the image pickup unit performs shooting by a focus detection unit, and the focus position Calculating the moving speed of the subject based on the in-focus position, driving the photographic lens at a speed corresponding to the moving speed of the subject, and a predetermined value stored in the storage unit In order to perform focus detection, the method includes the step of selecting the most focused image data from the image data of the number of frames and the step of storing the selected image data in a recording medium. The standard speed, which is the driving speed of the photographic lens, is such that the diameter of the circle of confusion of the image formed on the imaging surface changes by a value smaller than the diameter of the allowable circle of confusion during the period of repeatedly acquiring image data from the image sensor. The data representing the degree of variation in the position of the photographic lens at each time at which a plurality of immediately preceding consecutive image data is acquired is divided by a predetermined time to determine the subject position that is the photographic lens driving speed. A step of calculating a stability countermeasure speed, and in the step of driving the photographing lens, the speed based on the moving speed of the subject, the standard speed, and the subject position instability countermeasure speed Drive the taking lens .

また、請求項5に係る撮像方法は、像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行うことが可能な撮像方法において、撮像部により撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うステップと、上記所定コマ数の画像データを記憶部に一時的に記憶するステップと、焦点検出部により上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出するステップと、上記合焦位置が検出される毎に該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出するステップと、上記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動するステップと、上記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から最も焦点の合った画像データを選択するステップと、上記選択された画像データを記録媒体に記憶するステップと、を有し、ユーザ操作による第1段押し下げ動作を検出するとともに、該第1段押し下げ動作に続く第2段の押し下げ動作を検出するステップをさらに有し、上記所定コマ数の撮影を行うステップでは、上記第2段押し下げ動作が検出されるまでの間は、上記撮像部により、第1の周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行い、上記第2段押し下げ動作が検出された後は、上記撮像部により、第1の周期よりも短い周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うAccording to a fifth aspect of the present invention, in the imaging method capable of performing focus detection based on the image plane phase difference phase difference method, a step of photographing a predetermined number of frames while driving the photographing lens by the imaging unit. A step of temporarily storing the image data of the predetermined number of frames in a storage unit, a step of detecting a focus position of the taking lens every time the image pickup unit performs shooting by a focus detection unit, and the focus position Calculating the moving speed of the subject based on the in-focus position, driving the photographic lens at a speed corresponding to the moving speed of the subject, and a predetermined value stored in the storage unit Selecting the most focused image data from the image data of the number of frames, and storing the selected image data in a recording medium. A step of detecting a step-down operation, and a step of detecting a step-down operation of the second step following the step-down operation of the first step, wherein the step of detecting the second step is detected in the step of shooting the predetermined number of frames. Until a predetermined number of frames are shot by the imaging unit while driving the imaging lens in the first period until the second-stage push-down operation is detected. A predetermined number of frames are shot while driving the taking lens at a cycle shorter than one cycle .

本発明によれば、スピードが急激に変化するような被写体に対しても、精度良く焦点が合った画像を撮影することができる。   According to the present invention, it is possible to capture an accurately focused image even for a subject whose speed changes rapidly.

本発明の実施形態1〜2に共通の撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the imaging device common to Embodiments 1-2 of this invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、撮像素子の画素配列を示す図である。It is a figure which shows the pixel arrangement | sequence of an image pick-up element common to Embodiments 1-2 of this invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、撮影用画素の構成を示す。2 shows a configuration of a photographing pixel common to Embodiments 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、マイクロレンズの右側領域を遮光した焦点検出用画素の構成を示す。2 shows a configuration of a focus detection pixel in which a right region of a microlens is shielded, which is common to Embodiments 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、マイクロレンズの左側領域を遮光した焦点検出用画素の構成を示す。4 shows a configuration of a focus detection pixel in which a left region of a microlens is shielded, which is common to Embodiments 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、フォーカスレンズの駆動を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the drive of a focus lens common to Embodiment 1-2 of this invention. 本発明の実施形態1における、カメラ動作の流れを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of camera operation | movement in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、1stレリーズ動作継続中CAF制御の動作の流れを表すサブルーチンである。It is a subroutine showing the flow of the operation | movement of CAF control during 1st release operation continuation common to Embodiment 1-2 of this invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、合焦履歴情報である。This is focus history information common to the first and second embodiments of the present invention. 本発明の実施形態1〜2に共通の、本露光駆動開始の動作の流れを表すサブルーチンである。It is a subroutine showing the flow of the operation | movement of this exposure drive start common to Embodiments 1-2 of this invention. 本発明の実施形態2における、カメラ動作の流れを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of camera operation | movement in Embodiment 2 of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[実施形態1]
以下、図面を参照して本発明の実施形態1を説明する。
[Embodiment 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態1に係る撮像装置の構成図である。図1に示す撮像装置は、交換レンズ100とカメラ本体200とを有している。本撮像装置において、交換レンズ100は、カメラ本体200に設けられた不図示のレンズマウントを介してカメラ本体200に着脱自在になされている。   FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The imaging apparatus illustrated in FIG. 1 includes an interchangeable lens 100 and a camera body 200. In this imaging apparatus, the interchangeable lens 100 is detachably attached to the camera body 200 via a lens mount (not shown) provided on the camera body 200.

交換レンズ100は、撮影レンズ101と、撮影レンズ駆動部102と、撮影レンズ制御部103と、記憶部104とを有している。ここで、実際の交換レンズ100は、絞り制御機構やズーム機構等をさらに有しているが、図1では図示を省略している。   The interchangeable lens 100 includes a photographing lens 101, a photographing lens driving unit 102, a photographing lens control unit 103, and a storage unit 104. Here, the actual interchangeable lens 100 further includes an aperture control mechanism, a zoom mechanism, and the like, which are not shown in FIG.

撮影レンズ101は、フォーカスレンズを含む光学系であり、被写体の光学画像を、カメラ本体200の撮像素子201上に生成する。撮影レンズ駆動部102は、モータ等の駆動機構を有しており、レンズ制御部103からの制御信号に従ってフォーカスレンズをその光軸方向に移動させる。   The photographing lens 101 is an optical system including a focus lens, and generates an optical image of a subject on the image sensor 201 of the camera body 200. The taking lens driving unit 102 has a driving mechanism such as a motor, and moves the focus lens in the optical axis direction in accordance with a control signal from the lens control unit 103.

撮影レンズ制御部103は、マイクロコンピュータと、交換レンズ100内の各部を制御する制御回路とを一体化したLSIである。このレンズ制御部103は、カメラ本体200の本体制御部203から出力された制御信号に基づき、撮影レンズ駆動部102に制御信号を送って、撮影レンズ101の駆動制御を行う。この撮影レンズ101の駆動制御の詳細については後述する。   The photographing lens control unit 103 is an LSI in which a microcomputer and a control circuit that controls each unit in the interchangeable lens 100 are integrated. The lens control unit 103 controls the driving of the photographing lens 101 by sending a control signal to the photographing lens driving unit 102 based on the control signal output from the main body control unit 203 of the camera body 200. Details of drive control of the photographic lens 101 will be described later.

記憶部104は、交換レンズ100毎に固有の特性情報を記憶している。撮影レンズ制御部103は、本体制御部203の要求に応じて、記憶部104に記憶されている特性情報を本体制御部203に送信する。   The storage unit 104 stores unique characteristic information for each interchangeable lens 100. The photographing lens control unit 103 transmits the characteristic information stored in the storage unit 104 to the main body control unit 203 in response to a request from the main body control unit 203.

ここで、上述の例において、撮影レンズ制御部103は、マイクロコンピュータと、交換レンズ100内の各部を制御する制御回路とを一体化したLSIであるとしている。しかしながら、マイクロコンピュータと制御回路とは必ずしも一体化する必要はなく、複数のLSIで構成するようにしても良い。   Here, in the above-described example, the photographing lens control unit 103 is an LSI in which a microcomputer and a control circuit that controls each unit in the interchangeable lens 100 are integrated. However, the microcomputer and the control circuit are not necessarily integrated, and may be constituted by a plurality of LSIs.

カメラ本体200は、撮像素子201と、液晶表示部202と、本体制御部203と、マウント接点204と、記憶部205と、記録媒体206とを有している。   The camera body 200 includes an image sensor 201, a liquid crystal display unit 202, a body control unit 203, a mount contact 204, a storage unit 205, and a recording medium 206.

撮像素子201は、交換レンズ100を介して入射する光学画像を電気信号(画像信号)に変換する。この撮像素子201は、CCDイメージセンサやMOSイメージセンサ等から構成されている。撮像素子201の画像生成用の画素内には、いわゆる位相差方式に基づく焦点検出用の画素が配置されている。そして、この焦点検出用の画素信号に基づいて位相差方式によるデフォーカス量(撮影レンズ101の結像位置から合焦位置までのピンとずれ量に相当する。)を算出することができる。このように、画像生成用の画素内に配置された焦点検出用の画素から出力される画素信号に基づいてデフォーカス量を求める方式を、以下、像面位相差方式と称することにする。   The image sensor 201 converts an optical image incident through the interchangeable lens 100 into an electric signal (image signal). The image sensor 201 is composed of a CCD image sensor, a MOS image sensor, or the like. Focus detection pixels based on a so-called phase difference method are arranged in the image generation pixels of the image sensor 201. A defocus amount (corresponding to a pin and a shift amount from the imaging position of the photographing lens 101 to the in-focus position) can be calculated based on the pixel signal for focus detection. The method of obtaining the defocus amount based on the pixel signal output from the focus detection pixel arranged in the image generation pixel is hereinafter referred to as an image plane phase difference method.

液晶表示部202は、例えば、カメラ本体200の背面に設けられた液晶表示部である。この液晶表示部202は、撮像素子201から出力された画像信号に基づいて本体制御部203で生成された表示用の画像データにによって表される画像を表示する。   The liquid crystal display unit 202 is, for example, a liquid crystal display unit provided on the back surface of the camera body 200. The liquid crystal display unit 202 displays an image represented by display image data generated by the main body control unit 203 based on the image signal output from the image sensor 201.

本体制御部203は、CPUと、カメラ本体200内の各部を制御する制御回路と、各種信号処理を行う信号処理回路とを一体化したLSIである。この本体制御部203は、カメラ本体200における各部を制御して各種動作シーケンスを実行する。また、本体制御部203は、制御部としての機能を有し、レンズマウントを介してレンズ制御部103に対して制御信号や、撮像素子201の露光動作とフォーカスレンズの駆動動作との同期を取るための同期信号VDを出力することも行う。また、本体制御部203は、撮像素子201の動作を制御し、撮像素子201から出力される画像信号をデジタル信号である画像データに変換することも行う。この場合、本体制御部203は、画像データに対してホワイトバランス制御等の各種信号処理を行う。さらに、本体制御部203は、各種信号処理により得られた画像データを液晶表示部202に出力して液晶表示部202における画像の表示を制御することも行う。   The main body control unit 203 is an LSI in which a CPU, a control circuit that controls each unit in the camera main body 200, and a signal processing circuit that performs various signal processing are integrated. The main body control unit 203 controls each unit in the camera main body 200 and executes various operation sequences. The main body control unit 203 has a function as a control unit, and synchronizes the control signal to the lens control unit 103 via the lens mount and the exposure operation of the image sensor 201 and the drive operation of the focus lens. For this purpose, a synchronization signal VD is output. The main body control unit 203 also controls the operation of the image sensor 201 and converts an image signal output from the image sensor 201 into image data that is a digital signal. In this case, the main body control unit 203 performs various signal processing such as white balance control on the image data. Further, the main body control unit 203 controls the display of images on the liquid crystal display unit 202 by outputting image data obtained by various signal processes to the liquid crystal display unit 202.

また、本体制御部203は、デフォーカス量の算出、このデフォーカス量に基づいて撮影レンズ101を駆動するための制御信号の出力、及び被写体の移動速度の算出を行う演算部と、記憶部205に一時的に記憶された複数コマの画像データの中から最も焦点の合った画像を選択する選択部と、撮影レンズ101の光軸に垂直な平面内において焦点を合わすべき被写体を追尾する追尾部を有している。   The main body control unit 203 calculates a defocus amount, outputs a control signal for driving the photographing lens 101 based on the defocus amount, and calculates a moving speed of the subject, and a storage unit 205. A selection unit that selects the most focused image from a plurality of frames of image data temporarily stored in the image, and a tracking unit that tracks a subject to be focused in a plane perpendicular to the optical axis of the photographing lens 101 have.

記憶部205は、カメラ本体内蔵型の揮発性メモリであり、連写した複数コマの画像データを一時的に記憶する。記録媒体206は、カメラ本体に着脱可能なメモリカードなどの記録媒体である。この記録媒体206には、連写した複数コマの画像データの中から選択した画像データが記録される。   A storage unit 205 is a volatile memory with a built-in camera body, and temporarily stores image data of a plurality of frames shot continuously. The recording medium 206 is a recording medium such as a memory card that can be attached to and detached from the camera body. On this recording medium 206, image data selected from a plurality of frames of continuous image data is recorded.

ここで、上述の例において、本体制御部203は、マイクロコンピュータと、カメラ本体200内の各部を制御する制御回路と、各種信号処理を行う信号処理回路とを一体化したLSIであるとしている。しかしながら、これらを複数のLSIで構成するようにしても良い。   Here, in the above-described example, the main body control unit 203 is an LSI in which a microcomputer, a control circuit that controls each unit in the camera main body 200, and a signal processing circuit that performs various signal processing are integrated. However, these may be constituted by a plurality of LSIs.

マウント接点204は、レンズマウント内に設けられており、レンズ制御部103と本体制御部203とを通信可能に接続するための接点である。   The mount contact 204 is provided in the lens mount and is a contact for connecting the lens control unit 103 and the main body control unit 203 so as to communicate with each other.

レリーズ動作検出部207は、ユーザ操作によるレリーズ操作ボタンの第1段押し下げ動作(以下、「1stレリーズ動作」と称する。)と、1stレリーズ動作に続いて動作する、ユーザ操作によるレリーズ操作ボタンの第2段押し下げ動作(以下、「2ndレリーズ動作」と称する。)を検出するためのものである。ここで、実際のカメラ本体200は、撮影モード等の各種の撮影条件を設定するための撮影条件設定部や、カメラ本体200のぶれを補正するぶれ補正部等も有しているが、図1では図示を省略している。   The release operation detecting unit 207 performs a first-step depression operation of the release operation button by the user operation (hereinafter referred to as “1st release operation”) and a release operation button by the user operation that operates following the 1st release operation. This is for detecting a two-stage push-down operation (hereinafter referred to as “2nd release operation”). Here, the actual camera body 200 includes a shooting condition setting unit for setting various shooting conditions such as a shooting mode, a shake correction unit for correcting the shake of the camera body 200, and the like. However, illustration is abbreviate | omitted.

なお、以上説明した撮像装置の構成のうち、撮像素子201、本体制御部203は、本発明の撮像部及び焦点検出部を構成する。   Of the configurations of the imaging apparatus described above, the imaging element 201 and the main body control unit 203 constitute an imaging unit and a focus detection unit of the present invention.

図2は、本実施形態における撮像素子201の画素配列を示した図である。図2に示すように、本実施形態における撮像素子201には、撮影用画素2011と、焦点検出用画素列2012とが形成されている。 図2においては、縦方向3画素、横方向16画素の画素配列を示している。しかし、実際の撮像素子201は、図2のように構成される画素群を一単位として、縦横にそれぞれ複数の画素群により構成されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a pixel array of the image sensor 201 in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the imaging element 201 in the present embodiment includes a shooting pixel 2011 and a focus detection pixel row 2012. FIG. 2 shows a pixel arrangement of 3 pixels in the vertical direction and 16 pixels in the horizontal direction. However, the actual image sensor 201 is composed of a plurality of pixel groups in the vertical and horizontal directions, with a pixel group as shown in FIG. 2 as a unit.

撮影用画素2011は、記録媒体206に記録される撮影画像データを取得するため等に用いられる画素であって、図2に示すように2次元状に形成されている。ここで、図2は、画素配列が原色系のベイヤ配列であり、赤色の感度を有する画素をR画素、緑色の感度を有する画素をG画素、青色の感度を有する画素をB画素として示している。しかしながら、カラーフィルタの配列は必ずしもベイヤ配列とする必要はない。なお、図2の各画素の上面には集光用のマイクロレンズが配置されているが、図2においてはこのマイクロレンズの図示を省略している。    The imaging pixel 2011 is a pixel used for obtaining captured image data recorded on the recording medium 206, and is formed in a two-dimensional shape as shown in FIG. Here, FIG. 2 shows a Bayer array in which the pixel arrangement is a primary color system, a pixel having red sensitivity is indicated as an R pixel, a pixel having green sensitivity is indicated as a G pixel, and a pixel having blue sensitivity is indicated as a B pixel. Yes. However, the color filter array need not necessarily be a Bayer array. Note that a condensing microlens is disposed on the upper surface of each pixel in FIG. 2, but the microlens is not shown in FIG.

焦点検出用画素列2012は、位相差方式に基づくオートフォーカス(以下、「位相差AF」と称する。)のために用いられる画素であって、撮像素子201の撮像面内に形成されている。図2では、焦点検出用画素列2012を撮像素子201の水平方向に沿って形成している。このような焦点検出用画素列2012内のG画素の位置には、複数の焦点検出用画素対が形成されている。各焦点検出用画素対は、所定間隔(図2では1画素)だけ離間して配置された焦点検出用画素2012lと、焦点検出用画素2012rとを有している。さらに、画素列同士で見た場合、焦点検出用画素2012l同士及び焦点検出用画素2012r同士はそれぞれ所定間隔だけ離間して配置されている。図2は、8画素だけ離間して配置されている例である。   The focus detection pixel row 2012 is a pixel used for autofocus (hereinafter referred to as “phase difference AF”) based on the phase difference method, and is formed in the imaging surface of the image sensor 201. In FIG. 2, the focus detection pixel row 2012 is formed along the horizontal direction of the image sensor 201. A plurality of focus detection pixel pairs are formed at the position of the G pixel in the focus detection pixel column 2012 as described above. Each focus detection pixel pair includes a focus detection pixel 2012l and a focus detection pixel 2012r that are spaced apart by a predetermined interval (one pixel in FIG. 2). Further, when viewed from the pixel rows, the focus detection pixels 2012l and the focus detection pixels 2012r are arranged apart from each other by a predetermined interval. FIG. 2 is an example in which 8 pixels are spaced apart.

図3〜図5は、撮像素子202に形成された画素の詳細な構成を示す図である。ここで、図3は、撮影用画素2011の構成を示す。また、図4は、焦点検出用画素2012lの構成を示し、図5は、焦点検出用画素2012rの構成を示している。   3 to 5 are diagrams illustrating a detailed configuration of pixels formed in the image sensor 202. FIG. Here, FIG. 3 shows a configuration of the imaging pixel 2011. FIG. 4 shows the configuration of the focus detection pixel 2012l, and FIG. 5 shows the configuration of the focus detection pixel 2012r.

図3に示すように、撮影用画素2011は、マイクロレンズ301と、光電変換素子302とを有している。    As illustrated in FIG. 3, the imaging pixel 2011 includes a microlens 301 and a photoelectric conversion element 302.

マイクロレンズ301は、撮影レンズ101の対称に分割された異なる瞳領域を通過した光束を光電変換素子302に結像させるように設計されたレンズである。光電変換素子302は、例えばフォトダイオードであり、マイクロレンズ301を介して結像された光束を電気信号に変換して出力する。   The microlens 301 is a lens designed to form an image on the photoelectric conversion element 302 with light beams that have passed through different pupil regions divided symmetrically of the photographing lens 101. The photoelectric conversion element 302 is, for example, a photodiode, and converts the light beam imaged through the microlens 301 into an electric signal and outputs it.

図4及び図5に示すように、焦点検出用画素2012lは、マイクロレンズ301と、光電変換素子302と、遮光部材303とを有している。   As shown in FIGS. 4 and 5, the focus detection pixel 20121 includes a microlens 301, a photoelectric conversion element 302, and a light shielding member 303.

マイクロレンズ301と光電変換素子302とは、撮影用画素2011に配置されたものと同様のものである。   The microlens 301 and the photoelectric conversion element 302 are the same as those arranged in the photographing pixel 2011.

焦点検出用画素2012lの遮光部材303は、図4に示すように、マイクロレンズ301の右側領域を遮光するように形成されており、マイクロレンズ301の左側領域から入射した光束Llを光電変換素子302に結像させる。焦点検出用画素2012rの遮光部材303は、図5に示すように、マイクロレンズ301の左側領域を遮光するように形成されており、マイクロレンズ301の右側領域から入射した光束Lrを光電変換素子302に結像させる。   As shown in FIG. 4, the light shielding member 303 of the focus detection pixel 2012l is formed so as to shield the right region of the microlens 301, and the light beam Ll incident from the left region of the microlens 301 is converted into the photoelectric conversion element 302. To form an image. As shown in FIG. 5, the light shielding member 303 of the focus detection pixel 2012r is formed so as to shield the left region of the microlens 301, and the photoelectric conversion element 302 converts the light beam Lr incident from the right region of the microlens 301. To form an image.

以上説明したような、焦点検出用画素2012lによって生成された画像信号と、焦点検出用画素2012rによって生成された画像信号の位相差を検出することにより、公知の方法によりデフォーカス量を求めることができる。   By detecting the phase difference between the image signal generated by the focus detection pixel 2012l and the image signal generated by the focus detection pixel 2012r as described above, the defocus amount can be obtained by a known method. it can.

つぎに、図6〜図10を参照して、本実施形態のカメラの動作を説明する。   Next, the operation of the camera of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図6は本実施形態の撮像装置における撮影レンズ101を構成するフォーカスレンズの駆動を説明するためのグラフであり、横軸は時間、縦軸は撮影レンズ101のフォーカスレンズの位置で、紙面の上方向は近距離(Near)の被写体に焦点を合わせるフォーカスレンズの位置であり、下方向が遠距離(Far)の被写体に焦点を合わせるフォーカスレンズの位置である。実線Sは、被写体の像面移動軌跡をフォーカスレンズの軌跡に変換したものである。また、点線Pは、被写体の像面がちょうど撮像素子201の撮像面に位置するものとしたときの像面移動軌跡を、フォーカスレンズの軌跡に変換したものである。実線Sと点線Pとの差が像面位相差方式に基づいて算出したデフォーカス量に対応する。したがって、実線Sと点線Pが一致するときに撮影レンズの結像面と撮像素子201の撮像面が一致し、合焦していることを表す。また、実線Sが点線Pに対してFar方向にあるとき、被写体に焦点を合わせるためには、フォーカスレンズをNear方向に駆動する。逆に、実線Sが点線Pに対してNear方向にあるとき、被写体に焦点を合わせるためには、フォーカスレンズをFar方向に駆動する。   FIG. 6 is a graph for explaining the driving of the focus lens constituting the photographing lens 101 in the image pickup apparatus of the present embodiment. The horizontal axis represents time, the vertical axis represents the position of the focus lens of the photographing lens 101, and is on the paper surface. The direction is the position of the focus lens that focuses on the subject at the near distance (Near), and the lower direction is the position of the focus lens that focuses on the object at the far distance (Far). A solid line S is obtained by converting the image plane movement locus of the subject into the locus of the focus lens. A dotted line P is obtained by converting the image plane movement locus when the image plane of the subject is just located on the imaging plane of the imaging element 201 into the locus of the focus lens. The difference between the solid line S and the dotted line P corresponds to the defocus amount calculated based on the image plane phase difference method. Accordingly, when the solid line S and the dotted line P coincide with each other, it indicates that the imaging surface of the photographing lens and the imaging surface of the image sensor 201 are coincident and in focus. Further, when the solid line S is in the Far direction with respect to the dotted line P, the focus lens is driven in the Near direction in order to focus on the subject. Conversely, when the solid line S is in the Near direction with respect to the dotted line P, the focus lens is driven in the Far direction to focus on the subject.

つぎに、図7のフローチャートを基に、本実施形態のカメラ動作について説明する。なお、このフローチャートに記載している動作は、特に断りのない限り、本体制御部203により制御されるものとする。   Next, the camera operation of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. Note that the operations described in this flowchart are controlled by the main body control unit 203 unless otherwise specified.

ステップS701において、ユーザーによる1stレリーズ動作の検出が行われたか否かの判定を行う。ユーザにて1stレリーズ動作が検出されるまでは、デフォーカス量の検出もレンズ駆動も行わない待ちの状態となる。ステップS701において、1stレリーズ動作が検出されると、つぎに、ステップS702において、本体制御部203内の演算部によりデフォーカス量の算出を行う。つぎに、本体制御部203内の演算部は、算出したデフォーカス量に基づいて、撮影レンズ制御部103に対して撮影レンズ100に含まれるフォーカスレンズ駆動の制御を指示する。そして、2ndレリーズ動作の検出が行われるまで、像面位相差方式により、デフォーカス量の検出を行い続け、被写体の移動速度に合わせてレンズ駆動を行う。これを、「1stレリーズ動作継続中CAF制御」と称することにする。つぎに、この1stレリーズ動作継続中CAF制御について、図8を参照しながら詳細に説明する。   In step S701, it is determined whether or not the first release operation has been detected by the user. Until the first release operation is detected by the user, the defocus amount is not detected and the lens is not driven. When the first release operation is detected in step S701, the defocus amount is calculated by the calculation unit in the main body control unit 203 in step S702. Next, the calculation unit in the main body control unit 203 instructs the photographing lens control unit 103 to control the focus lens included in the photographing lens 100 based on the calculated defocus amount. Until the second release operation is detected, the defocus amount is continuously detected by the image plane phase difference method, and the lens is driven in accordance with the moving speed of the subject. This is referred to as “1st release operation continuing CAF control”. Next, the CAF control during the 1st release operation will be described in detail with reference to FIG.

図8は、1stレリーズ動作継続中CAF制御の動作の流れを表すサブルーチンである。まず、ステップS801において、撮像素子201の露光を行ってから画像データを取得し、一回目のデフォーカス量の算出を行う。図6中、三角印は1stレリーズ動作継続中CAF制御における画像データを取得するタイミングを示す。   FIG. 8 is a subroutine showing the flow of CAF control operation during the 1st release operation. First, in step S801, image data is acquired after the image sensor 201 is exposed, and the first defocus amount is calculated. In FIG. 6, triangles indicate the timing for acquiring image data in the CAF control during the 1st release operation.

つぎに、ステップS802において、公知の演算式に基づいて、ステップS702において算出したデフォーカス量の信頼性があるかどうかを判定する。ステップS802において信頼性がないと判定した場合、ステップS803において撮影レンズ201のフォーカスレンズを前後に駆動するスキャン動作を行った後、ステップS801、ステップS802の動作を繰り返す。ステップS802において、信頼性があると判定した場合、ステップS801において算出したデフォーカス量を基に、所定の情報を算出して図9に示すような合焦履歴情報を保存する。保存するデータはつぎの通りである。   Next, in step S802, it is determined whether the defocus amount calculated in step S702 is reliable based on a known arithmetic expression. If it is determined in step S802 that there is no reliability, a scan operation for driving the focus lens of the photographing lens 201 back and forth is performed in step S803, and then the operations in steps S801 and S802 are repeated. If it is determined in step S802 that there is reliability, predetermined information is calculated based on the defocus amount calculated in step S801, and focusing history information as shown in FIG. 9 is stored. The data to be saved is as follows.

図9に示す合焦履歴情報はFIFO形式としており、新しいデフォーカス量を算出したら、要素0〜5のデータを要素1〜6にコピーした上で、画像番号をpic_no[0]、最新のデフォーカス量をdef[0]、合焦位置をpos[0]、デフォーカス量の算出に用いた画像データ取得時の時刻をtime[0]にコピーする。合焦位置(pos[])は、単位が撮影レンズ駆動部102に含まれるパルスモータを駆動するパルス数(以下「LDP(Lens Drive Pulse)」と称する。)であり、以下によって算出できる。

(式1) pos[0] = 位相差検出用画像データ取得時のLDP + def2ldp(def[0])

ここで、def2ldp(def[0])は、デフォーカス量(def[0])をLDPに変換する関数である。具体的には、LDPとデフォーカス量の関係をテーブル化した情報を予め記憶したメモリを参照して、所定のデフォーカス量に対応したLDPを求める。
The focus history information shown in FIG. 9 is in FIFO format. When a new defocus amount is calculated, the data of elements 0 to 5 is copied to elements 1 to 6, the image number is pic_no [0], and the latest defocus amount is calculated. The focus amount is copied to def [0], the in-focus position is set to pos [0], and the image data acquisition time used to calculate the defocus amount is copied to time [0]. The in-focus position (pos []) is the number of pulses (hereinafter referred to as “LDP (Lens Drive Pulse)”) for driving the pulse motor included in the photographing lens driving unit 102, and can be calculated as follows.

(Expression 1) pos [0] = LDP + def2ldp (def [0]) at the time of acquisition of phase difference detection image data

Here, def2ldp (def [0]) is a function for converting the defocus amount (def [0]) to LDP. Specifically, an LDP corresponding to a predetermined defocus amount is obtained by referring to a memory that stores in advance information that tabulates the relationship between the LDP and the defocus amount.

つぎに、ステップS805において焦点ずれ量が大きいか否か、すなわちデフォーカス量の絶対値が大きいか否か(例えばデフォーカス量が許容錯乱円の10倍以上か否か)を判定する。デフォーカス量の絶対値が大きい場合、現在のレンズ位置が合焦位置から大きくずれているので、ステップS806において、検出したデフォーカス量に基づいて高速でレンズ駆動を行う。   Next, in step S805, it is determined whether or not the defocus amount is large, that is, whether or not the absolute value of the defocus amount is large (for example, whether or not the defocus amount is 10 times or more of the permissible circle of confusion). If the absolute value of the defocus amount is large, the current lens position is greatly deviated from the in-focus position, and therefore in step S806, the lens is driven at high speed based on the detected defocus amount.

焦点ずれ量がさほど大きくない場合は、つぎに、ステップS807において、被写体が移動中か否かを判定する。被写体が移動中かどうかは、デフォーカス量の時間的変化があるか否かをもとに判定する。ステップS807において、被写体が移動中であると判定した場合は、ステップS808において、被写体の移動に追従して焦点が合うように、撮影レンズ101を構成するフォーカスレンズの駆動を行う。ここで、被写体の移動速度は図9の合焦履歴情報を用いてつぎのようにして算出する。   If the defocus amount is not so large, it is next determined in step S807 whether or not the subject is moving. Whether the subject is moving is determined based on whether there is a temporal change in the defocus amount. If it is determined in step S807 that the subject is moving, in step S808, the focus lens constituting the photographing lens 101 is driven so that the subject is focused following the movement of the subject. Here, the moving speed of the subject is calculated as follows using the focusing history information of FIG.

まず、合焦履歴情報(time[n]、pos[n])から、最小二乗法により式2に示すような一次式の近似直線を算出する。

(式2) pos = A× time + B

近似式の算出に用いる合焦履歴情報は、直近の複数コマの撮影により得られた予め設定された数の情報を用いる。例えば、合焦履歴情報は直近の連続下6コマの撮影により得られた情報を用いるものとし、n = 0、1,2、3、・・・5とする。なお、本実施形態においては、6としたが、6に依らず5、7、8等の適当な正の整数でもよい。
First, from the focus history information (time [n], pos [n]), an approximate straight line of a linear expression as shown in Expression 2 is calculated by the least square method.

(Formula 2) pos = A × time + B

As the focus history information used for calculating the approximate expression, information of a preset number obtained by photographing a plurality of latest frames is used. For example, as the in-focus history information, information obtained by photographing the last six consecutive frames is used, and n = 0, 1, 2, 3,. In the present embodiment, 6 is used, but an appropriate positive integer such as 5, 7, 8 or the like may be used regardless of 6.

この係数A[LDP/ms]が被写体の移動速度を示すものであり、レンズ駆動速度をこのAに設定する。   This coefficient A [LDP / ms] indicates the moving speed of the subject, and the lens driving speed is set to this A.

つぎにステップ809において、ステップS801において取得した画像データを基に、液晶表示部202に画像表示を行う。   Next, in step 809, an image is displayed on the liquid crystal display unit 202 based on the image data acquired in step S801.

つぎに、ステップS810において、1stレリーズ動作が解除されたか否かを判定する。その結果、1stレリーズ動作が解除された場合は、1stレリーズ動作継続中CAF制御のサブルーチンからリターンする。ステップS810において、1stレリーズ動作が解除されていないと判定した場合は、つぎに、ステップS811において、ユーザーによる2ndレリーズ動作の検出が行われたか否かの判定を行う。2ndレリーズ動作が検出されない場合は、ステップS801に戻り、上述した動作を繰り返し行う。この繰り返しの周期は1/60[sec]とする。すなわち、1stレリーズ動作継続中CAFにおいては、撮像素子から60[コマ/s]のサイクルで撮像素子から画像データを取得する毎に焦点検出のための演算を行い、フォーカスレンズの駆動を更新する。ステップS811において、2ndレリーズ動作が検出された場合は、1stレリーズ動作継続中CAF制御のサブルーチンからリターンする。   Next, in step S810, it is determined whether or not the first release operation has been released. As a result, when the 1st release operation is released, the process returns from the CAF control subroutine while the 1st release operation continues. If it is determined in step S810 that the 1st release operation has not been released, it is next determined in step S811 whether or not the 2nd release operation has been detected by the user. If the 2nd release operation is not detected, the process returns to step S801 and the above-described operation is repeated. The repetition cycle is 1/60 [sec]. That is, in the CAF during the 1st release operation, calculation for focus detection is performed every time image data is acquired from the image sensor at a cycle of 60 [frame / s] from the image sensor, and the drive of the focus lens is updated. If a 2nd release operation is detected in step S811, the process returns from the CAF control subroutine while the 1st release operation is continuing.

したがって、1stレリーズ動作が解除されず、且つ2ndレリーズ動作が行われるまでの間は、所定周期、例えば60fpsの周期で繰り返し焦点検出を行い、被写体の動きに追従して焦点を合わせるためのフォーカスレンズの駆動が行われる。   Therefore, until the 1st release operation is not canceled and the 2nd release operation is performed, focus detection is performed repeatedly at a predetermined cycle, for example, 60 fps, and the focus lens is adapted to follow the movement of the subject. Is driven.

図6に、連続して複数の露光動作を行って、被写体の動きに追従して焦点が合うように撮影レンズ101を駆動制御している一例を示す。1stレリーズ動作継続中CAF制御においては、被写体のスピードが滑らかに変化する限りにおいては、焦点が合った良好な追従性能を示す。しかし、被写体のスピードが急に変化するような場合は、追従遅れを生ずるなどの問題が生じる。1stレリーズ動作継続中CAF制御においては、取得した画像データは単に液晶表示部に202による画像表示に供するのみであるので、特段の問題は生じない。また、画像表示を行わない場合でも、以下に説明する本露光駆動にスムーズに移行して撮影ができるようにするために、フォーカスレンズを合焦位置に近い位置に維持できればよいので、高い合焦精度は必ずしも必要ない。しかし、以下に説明する記録用に供する画像データは、より精度の高い焦点精度が要求されるため、以下に説明するように、1stレリーズ動作継続中CAF制御とは異なる撮影レンズ101の駆動制御を行っている。   FIG. 6 shows an example in which a plurality of exposure operations are continuously performed and the photographic lens 101 is driven and controlled so as to follow the movement of the subject and be in focus. In the CAF control during the 1st release operation, as long as the speed of the subject changes smoothly, good follow-up performance in focus is shown. However, when the speed of the subject changes suddenly, problems such as a tracking delay occur. In the CAF control during the 1st release operation, the acquired image data is merely used for image display by the liquid crystal display unit 202, and thus no particular problem occurs. Even when the image is not displayed, it is only necessary to maintain the focus lens at a position close to the in-focus position so that shooting can be performed with smooth transition to the main exposure driving described below. Accuracy is not always necessary. However, since the image data provided for recording described below is required to have higher accuracy of focusing, as described below, drive control of the photographing lens 101 different from the CAF control during the 1st release operation is performed. Is going.

図7に戻り、1stレリーズ動作継続中CAF制御のサブルーチンの動作が終了すると、つぎにステップS703において、1stレリーズ動作が解除されたか否かを判定する。1stレリーズ動作が解除された場合は、ステップS701に戻り、以上説明した動作を繰り返す。   Returning to FIG. 7, when the operation of the CAF control subroutine during the 1st release operation is completed, it is next determined in step S703 whether or not the 1st release operation has been released. When the 1st release operation is released, the process returns to step S701, and the operation described above is repeated.

ステップS703において、1stレリーズ動作が解除されない場合は、つぎに、ステップS704において、本体制御部203の演算部は、撮影レンズ制御部103に対して本露光駆動(図7のステップS704以後(2ndレリーズ動作以後)のフォーカスレンズの駆動を、本露光駆動と称する。)における連写中、焦点合わせすべく、撮影レンズ101の駆動制御を指示する。そして、撮影レンズ駆動部102は、撮影レンズ制御部103の指示に基づいて撮影レンズ101の駆動を制御する。   If the first release operation is not released in step S703, then in step S704, the calculation unit of the main body control unit 203 performs main exposure driving (after step S704 in FIG. 7 (2nd release) (step 2). The driving of the focus lens after the operation is referred to as the main exposure driving.) During continuous shooting in (), the driving control of the photographing lens 101 is instructed to focus. The photographing lens driving unit 102 controls driving of the photographing lens 101 based on an instruction from the photographing lens control unit 103.

つぎに、図10を参照して、ステップS704の本露光駆動開始のサブルーチンの動作の説明をする。   Next, with reference to FIG. 10, the operation of the subroutine for starting the main exposure drive in step S704 will be described.

ステップS1001において、1stレリーズ動作継続中CAF制御期間の本露光開始直前に取得した画像データを基に算出したデフォーカス量の符号に基づいて、点線Pに対してフォーカスレンズの位置がNear方向にあるか若しくは点線P上にあるか、又はFAR方向にあるかを判定する。つぎに、ステップS1001の判定結果に応じて以下のような処理を行う。
(1)フォーカスレンズの位置が、Near方向にあるか又は点線P上にある場合
ステップS1002において、式3に基づいてフォーカスレンズの駆動速度(以下、「LD速度」と称する。)を演算し、ステップS1003において、フォーカスレンズをFar方向に駆動する。

(式3) LD速度[LDP/s] = 標準速度 + 被写体位置不安定対策速度 + A

ここで、標準速度とは、焦点検出を行うために撮像素子から画像データを取得するサイクルをN1[コマ/s]とし、このN1[コマ/s] のサイクルで取得した画像データの中から最もピントの合った画像データを選択して記録媒体206に記録するサイクルをN2[コマ/s]とするとき、 標準速度とは、撮影レンズ101に含まれるフォーカスレンズを1/N1[sec]だけ駆動したときの撮像素子201の撮像面に結像する画像の錯乱円の直径が、ほぼ許容錯乱円の直径に相当する値だけ変化する速度である。
In step S1001, the position of the focus lens is in the near direction with respect to the dotted line P based on the sign of the defocus amount calculated based on the image data acquired immediately before the start of the main exposure in the CAF control period during the 1st release operation. Or on the dotted line P or in the FAR direction. Next, the following processing is performed according to the determination result of step S1001.
(1) When the position of the focus lens is in the Near direction or on the dotted line P In step S1002, the focus lens drive speed (hereinafter referred to as "LD speed") is calculated based on Expression 3. In step S1003, the focus lens is driven in the Far direction.

(Expression 3) LD speed [LDP / s] = Standard speed + Subject position instability countermeasure speed + A

Here, the standard speed is defined as N1 [frame / s], which is a cycle for acquiring image data from the image sensor for focus detection, and is the most among the image data acquired in this N1 [frame / s] cycle. When the cycle of selecting focused image data and recording it on the recording medium 206 is N2 [frame / s], the standard speed is that the focus lens included in the taking lens 101 is driven by 1 / N1 [sec]. In this case, the diameter of the circle of confusion of the image formed on the image pickup surface of the image pickup device 201 changes at a rate that substantially corresponds to the diameter of the allowable circle of confusion.

すなわち、標準速度の一般式として、
標準速度[LDP/s] =def2ldp(Fδ)/(1/N1)sec
とする。ここで、Fは、本露光時の絞り値(Fno)、δは許容錯乱円の直径とする。
That is, as a general formula for standard speed:
Standard speed [LDP / s] = def2ldp (Fδ) / (1 / N1) sec
And Here, F is the aperture value (Fno) at the time of main exposure, and δ is the diameter of the allowable circle of confusion.

本実施形態においては、N1=120、N2=20とし、
標準速度[LDP/s] =def2ldp(Fδ)/(1/120)[LDP/s]
となる。
In this embodiment, N1 = 120, N2 = 20,
Standard speed [LDP / s] = def2ldp (Fδ) / (1/120) [LDP / s]
It becomes.

なお、標準速度は、撮影レンズ101に含まれるフォーカスレンズを1/N1[sec]だけ駆動したときの撮像素子201の撮像面に結像する画像の錯乱円の直径が、許容錯乱円より小さな値だけ変化する速度であればよく、例えば、
標準速度[LDP/s] =def2ldp(Fδ×5/6)/(1/N1) [LDP/s]
としてもよい。
The standard speed is a value in which the diameter of the circle of confusion of the image formed on the imaging surface of the image sensor 201 when the focus lens included in the photographing lens 101 is driven by 1 / N1 [sec] is smaller than the allowable circle of confusion. Only need to change speed, for example,
Standard speed [LDP / s] = def2ldp (Fδ × 5/6) / (1 / N1) [LDP / s]
It is good.

また、被写体位置不安定対策速度とは、式2に基づいて最小二乗法により近似直線を算出したときの残差Sを単位時間で正規化したものである。本実施形態においては、式2で求めた近似直線と、各々のpos[x](x=0〜5)との差である残差の平均値Sとするとき、
被写体位置不安定対策速度= S/(1/120)[LDP/s]
とする。被写体が近似直線にしっかり載っている場合は、残差Sが小さくなるため、被写体位置不安定対策速度が小さくなる。
The subject position instability countermeasure speed is obtained by normalizing the residual S in unit time when the approximate straight line is calculated by the least square method based on Equation 2. In the present embodiment, when an average value S of residuals, which is a difference between the approximate straight line obtained by Expression 2 and each pos [x] (x = 0 to 5),
Subject position instability countermeasure speed = S / (1/120) [LDP / s]
And When the subject is firmly placed on the approximate straight line, the residual S is small, so the subject position instability countermeasure speed is small.

なお、被写体位置不安定対策速度は、被写体の移動速度のばらつきの度合いを表すものであればよい。
(2)フォーカスレンズの位置が、Far方向にある場合
ステップS1004において、式4に基づいてLD速度を演算し、ステップS1005において、フォーカスレンズをNear方向に駆動する。この場合、フォーカスレンズの位置が、Near方向にあるか又は点線P上にある場合と符号のみが異なる。

(式4) LD速度[LDP/s] = −(標準速度 + 被写体位置不安定対策速度)+ A

ここで、Aは、1stレリーズ動作継続中CAF制御において最後に算出された被写体の移動速度である。
Note that the subject position instability countermeasure speed may be any value that represents the degree of variation in the movement speed of the subject.
(2) When the position of the focus lens is in the Far direction In step S1004, the LD speed is calculated based on Equation 4, and in step S1005, the focus lens is driven in the Near direction. In this case, only the sign differs from the case where the position of the focus lens is in the Near direction or on the dotted line P.

(Expression 4) LD speed [LDP / s] =-(standard speed + subject position instability countermeasure speed) + A

Here, A is the moving speed of the subject calculated last in the CAF control during the 1st release operation.

図7に戻り、ステップS704において、本露光駆動を開始すると、つぎにステップS705において、本露光画像データを取得する。つぎに、ステップS705において、記録のための画像データ(以下「本露光画像データ」と称する。)を取得する。図6の丸印は、この本露光画像データを取得するタイミングを表している。本露光画像データの取得は、ユーザにて残したい画像数の5倍以上の速度で取得する。本実施形態では、上述したように、撮像素子から画像データを取得するサンプリングサイクルを、既述の1stレリーズ動作継続中CAF動作中のサンプリングサイクルである60[コマ/sec]よりも高速の120[コマ/s]とし、この120[コマ/s] のサンプリングサイクルで取得した画像データの中から最もピントの合った画像データを選択して記録媒体206に記録するサイクルを20[コマ/s]とする。すなわち、6コマ撮影する毎に最も焦点の合った画像データが記録媒体206に記録されることになる。取得した画像は、各種画像処理を行ったうえで、記憶部205に一時記憶する。記憶部205は一時保持用揮発性メモリであり、カメラ内に内蔵されている。   Returning to FIG. 7, when the main exposure driving is started in step S704, main exposure image data is acquired in step S705. In step S705, image data for recording (hereinafter referred to as “main exposure image data”) is acquired. The circles in FIG. 6 represent the timing for acquiring the main exposure image data. The main exposure image data is acquired at a speed that is at least five times the number of images that the user wants to leave. In the present embodiment, as described above, the sampling cycle for acquiring the image data from the image sensor is 120 [frame / sec], which is faster than 60 [frame / sec], which is the sampling cycle during the CAF operation during the 1st release operation described above. Frame / s], and the cycle of selecting the most focused image data from the image data acquired in the sampling cycle of 120 [frame / s] and recording it on the recording medium 206 is 20 [frame / s]. To do. That is, every time six frames are taken, the most focused image data is recorded on the recording medium 206. The acquired image is subjected to various image processing and temporarily stored in the storage unit 205. The storage unit 205 is a temporary holding volatile memory and is built in the camera.

つぎに、ステップS706において、取得した本露光画像データに含まれる焦点検出用画像データに基づいてデフォーカス量を算出して、合焦履歴情報のdef[x]に保存する(xは0〜5の変数)。デフォーカス量は、60[コマ/s]fpsにて取得した本露光画像データから焦点検出用画素データを用いて公知の方式により算出する。つぎに、算出したデフォーカス量(def[x])をLDPに換算し、式(1)に基づいて合焦位置(pos[x])を算出して合焦履歴情報として保存する。また、デフォーカス量の算出に用いた画像データ取得時の時刻(time[x])、及び画像番号(pic_no[x])を合焦履歴情報として保存する。   Next, in step S706, a defocus amount is calculated based on the focus detection image data included in the acquired main exposure image data, and is stored in def [x] of the focus history information (x is 0 to 5). Variable). The defocus amount is calculated by a known method using the focus detection pixel data from the main exposure image data acquired at 60 [frame / s] fps. Next, the calculated defocus amount (def [x]) is converted into LDP, and the in-focus position (pos [x]) is calculated based on the equation (1) and stored as in-focus history information. Further, the time (time [x]) at the time of image data acquisition used for calculating the defocus amount and the image number (pic_no [x]) are stored as focusing history information.

つぎにステップS707において、式2に基づいて、被写体の移動速度Aを算出する。つぎに、ステップS708において、フォーカスレンズの駆動方向(以下、「LD方向」と称する。)を維持すべきか反転すべきかを判定する。、この判定は以下のような条件に基づいて行う。   In step S707, the moving speed A of the subject is calculated based on Equation 2. Next, in step S708, it is determined whether the driving direction of the focus lens (hereinafter referred to as “LD direction”) should be maintained or reversed. This determination is made based on the following conditions.

判定条件 : (2ndレリーズ以後の総撮影枚数) % (N1/N2) == 0のとき、LD方向を反転する。   Judgment conditions: (Total number of shots after 2nd release)% (N1 / N2) == When 0, the LD direction is reversed.

ここで、%は、乗余算を示す。本実施形態においてはN1=120、N2=20であるので、(2ndレリーズ以後の総撮影枚数) % 6 == 0のとき、LD方向を反転する。   Here, “%” indicates a multiplication / revolution. In this embodiment, since N1 = 120 and N2 = 20, the LD direction is reversed when (total number of shots after 2nd release)% 6 == 0.

ステップS708において、LD方向を反転すると判定した場合は、つぎに、ステップS709において、LD方向を反転するとともに、LD速度を更新する。ここで、LD速度は式(3)又は、式(4)に基づいて算出する。すなわち、ステップS708にてLD方向を反転する前のLD速度が式(3)に基づいて算出されていたた場合は、式(4)を用いてLD速度を算出する。一方、ステップS708にてLD方向を反転する前のLD速度が式(4)に基づいて算出されていた場合は、式(3)を用いてLD速度を算出する。   If it is determined in step S708 that the LD direction is reversed, then in step S709, the LD direction is reversed and the LD speed is updated. Here, the LD speed is calculated based on the formula (3) or the formula (4). That is, if the LD speed before the LD direction is reversed in step S708 is calculated based on the formula (3), the LD speed is calculated using the formula (4). On the other hand, when the LD speed before reversing the LD direction is calculated based on Expression (4) in Step S708, the LD speed is calculated using Expression (3).

つぎに、ステップS710において、本体制御部203の選択部により、レンズ駆動方向が反転するタイミングで、それまでレンズ駆動が同一方向だった本露光画像データのデフォーカス量(def[0]〜def[5])の内、最も小さいデフォーカス量に対応する画像データの番号(pic_no[])を確定し、この確定した番号に対応する画像データを記録媒体206に保存する。   Next, in step S710, the defocus amount (def [0] to def [) of the main exposure image data in which the lens drive has been in the same direction at the timing when the lens drive direction is reversed by the selection unit of the main body control unit 203. 5]), the image data number (pic_no []) corresponding to the smallest defocus amount is determined, and the image data corresponding to the determined number is stored in the recording medium 206.

ステップS708において、LD方向を反転しないと判定した場合は、つぎに、ステップS711において、LD方向は維持したまま、式2に基づいて被写体の移動速度Aを算出し、式(3)、または式(4)に基づいてLD速度を更新する。   If it is determined in step S708 that the LD direction is not reversed, in step S711, the moving speed A of the subject is calculated based on equation 2 while maintaining the LD direction, and equation (3) or equation is calculated. The LD speed is updated based on (4).

以上説明した本露光駆動の一例を図6に示す。図6の中で、黒丸は記録媒体206に記録される本露光画像データの取得のタイミングを表す。   An example of the main exposure driving described above is shown in FIG. In FIG. 6, black circles represent acquisition timing of main exposure image data recorded on the recording medium 206.

本実施形態によれば、被写体の移動速度に追従するようにフォーカスレンズを同一方向に駆動しながら、予め決められた枚数の撮影を行ない、その後、駆動方向を反転させて同様にフォーカスレンズを同一方向に駆動しながら上記予め決められた枚数の撮影を行う、という動作を繰り返し行い、同一方向駆動期間で撮影した画像の中で、最も焦点の合った画像データを記録媒体に記録するようにしているので、スピードが急激に変化するような被写体に対しても、精度良く焦点が合った画像を撮影することができる。   According to the present embodiment, a predetermined number of images are shot while driving the focus lens in the same direction so as to follow the moving speed of the subject, and then the drive lens is reversed and the focus lens is similarly set. The above-mentioned predetermined number of shots are taken while driving in the direction, and the most focused image data among the images taken in the same direction drive period is recorded on the recording medium. As a result, it is possible to capture an accurately focused image even for a subject whose speed changes rapidly.

すなわち、本実施形態によれば、被写体の速度の変化が滑らかなときは、被写体位置不安定対策速度が小さいので、LD速度に対する被写体位置不安定対策速度の寄与度は相対的に小さく、標速速度や被写体の移動速度に対応したAが支配的になる。そして、1コマ撮影する毎にフォーカスレンズを標準速度により、撮像面のボケ量の変化に換算して許容錯乱円に相当する量だけ移動させながら同一方向に6回駆動しその後、駆動方向を反転して同様の動作を繰り返し行うので、静止している被写体に対しては、6コマの画像データの中にボケ量が許容錯乱円の直径以下である画像データが確実に含まれることになる。一方、被写体の移動速度が急激に変化するような被写体に対しては、被写体位置不安定対策速度が支配的になり、この被写体位置不安定対策速度により、被写体の急激な変化にも対応してピントの合った画像を撮影することが可能となる。   That is, according to the present embodiment, when the change in the subject speed is smooth, the subject position instability countermeasure speed is small, so the contribution of the subject position instability countermeasure speed to the LD speed is relatively small, and the standard speed A corresponding to the speed and the moving speed of the subject becomes dominant. Each time one frame is taken, the focus lens is converted into a change in the amount of blur on the imaging surface at a standard speed, and is moved six times in the same direction while moving by an amount corresponding to an allowable circle of confusion, and then the drive direction is reversed. Since the same operation is repeated, the image data whose blur amount is equal to or smaller than the diameter of the permissible circle of confusion is surely included in the image data of 6 frames for the stationary subject. On the other hand, the subject position instability countermeasure speed is dominant for a subject whose subject moving speed changes abruptly. It is possible to shoot a focused image.

また、本実施形態によれば、1stレリーズ動作が行われてから2ndレリーズ動作が行われるまでの間は、2ndレリーズ動作後に比べて、より長い周期で撮影を行いながらフォーカスレンズの駆動を行うので、消費電力を低減しながらフォーカスレンズの追従駆動を行うことができる。   Further, according to the present embodiment, the focus lens is driven while shooting at a longer cycle than after the 2nd release operation after the 1st release operation is performed until the 2nd release operation is performed. The focus lens can be driven while reducing power consumption.

なお、本実施形態においては、焦点検出を行うために撮像素子から画像データを取得するサンプリングサイクルをN1[コマ/s]とし、このN1[コマ/s] のサンプリングサイクルで取得した画像データの中から最もピントの合った画像データを選択して記録媒体206に記録するサイクルをN2[コマ/s]とするとき、N1=120、N2=20としたが、本発明はこれに限定するものではなく、N1=60、N2=10としてもよく、また、N1/N2の値を6に限らず、例えば5や10にしてもよい。   In this embodiment, the sampling cycle for acquiring image data from the image sensor for focus detection is N1 [frame / s], and the image data acquired in the sampling cycle of N1 [frame / s] N2 = 20 and N2 = 20 when the cycle of selecting the most focused image data from N and recording on the recording medium 206 is N2 [frame / s]. However, the present invention is not limited to this. N1 = 60 and N2 = 10, and the value of N1 / N2 is not limited to 6, but may be 5 or 10, for example.

つぎに、図11を参照して実施形態2を説明する。   Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIG.

[実施形態2]
本実施形態においては測距点は撮像画面内に複数存在し、焦点を合わすべき被写体を撮影レンズ101の光軸に垂直な平面内において追尾しながら、実施形態1と同様の1stレリーズ動作継続中CAF制御、及び本露光駆動を行うものである。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, there are a plurality of distance measuring points in the imaging screen, and the first release operation similar to that in the first embodiment is continued while tracking the subject to be focused in a plane perpendicular to the optical axis of the photographing lens 101. CAF control and main exposure driving are performed.

本実施形態の説明においては、実施形態1と異なるところのみ説明し、その他の説明は省略する。また、本実施形態に係る図11のうち、実施形態1に係る図7と同一の処理を表す動作ステップについては同一の番号を付して説明する。   In the description of the present embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and other descriptions will be omitted. In addition, in FIG. 11 according to the present embodiment, operation steps representing the same processes as those in FIG. 7 according to the first embodiment will be described with the same numbers.

図11のステップS701〜705については図7と同様である。ステップS705の本露光画像データの取得を行うと、次にステップS1101において、本体制御部203の追尾部は、公知の方法により撮影画像内の焦点を合わすべき被写体を追尾する。つぎにステップS706において、実施形態1と同様の像面位相差方式に基づいて、ステップS1101で追尾した被写体に対するデフォーカス量を検出する。ステップS707〜S712の動作は実施形態1と同様である。   Steps S701 to S705 in FIG. 11 are the same as those in FIG. When the main exposure image data is acquired in step S705, in step S1101, the tracking unit of the main body control unit 203 tracks the subject to be focused in the captured image by a known method. In step S706, the defocus amount for the subject tracked in step S1101 is detected based on the same image plane phase difference method as that in the first embodiment. The operations in steps S707 to S712 are the same as those in the first embodiment.

本実施形態によれば、1stレリーズ動作が行われてから2ndレリーズ動作が行われるまでの間は、2ndレリーズ動作後に比べて長い周期で撮影を行いながらフォーカスレンズの駆動を行うので、消費電力を低減しながらフォーカスレンズの追従駆動を行うことができる。また、本実施形態においては、焦点を合わすべき被写体を撮影レンズの光軸に垂直な平面内において追尾するとともに、この追尾した被写体の移動速度に追従するようにフォーカスレンズを同一方向に駆動しながら、予め決められた枚数の撮影を行ない、その後、駆動方向を反転させて同様にフォーカスレンズを同一方向に駆動しながら上記予め決められた枚数の撮影を行う、という動作を繰り返し行い、同一方向駆動期間で撮影した画像の中で最も焦点の合った画像データを記録媒体に記録するようにしているので、上述した実施形態1による効果に加え、撮影画面の広い領域を移動しながらスピードが急激に変化する被写体に対しても、精度良く焦点が合った画像を撮影することができる。   According to the present embodiment, since the focus lens is driven while shooting at a longer cycle than after the 2nd release operation after the 1st release operation is performed until the 2nd release operation is performed, power consumption is reduced. The follow-up drive of the focus lens can be performed while reducing. In this embodiment, the subject to be focused is tracked in a plane perpendicular to the optical axis of the photographing lens, and the focus lens is driven in the same direction so as to follow the moving speed of the tracked subject. The same number of shots are taken, and then the predetermined number of shots are taken, and then the predetermined number of shots are shot while the driving direction is reversed and the focus lens is driven in the same direction. Since the most focused image data among the images photographed in the period is recorded on the recording medium, in addition to the effect of the first embodiment described above, the speed rapidly increases while moving a wide area of the photographing screen. It is possible to shoot a focused image with high accuracy even for a changing subject.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することもできる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することもできる。さらに異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形や応用が可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the constituent elements can be modified and embodied without departing from the spirit of the invention in the implementation stage. Various inventions can also be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Thus, various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.

100…交換レンズ
101…撮影レンズ
102…撮影レンズ駆動部
103…撮影レンズ制御部
104…記憶部
200…カメラ本体
201…撮像素子
202…液晶表示部
203…本体制御部
204…マウント接点
205…記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Interchangeable lens 101 ... Shooting lens 102 ... Shooting lens drive part 103 ... Shooting lens control part 104 ... Memory | storage part 200 ... Camera body 201 ... Image pick-up element 202 ... Liquid crystal display part 203 ... Main body control part 204 ... Mount contact 205 ... Memory | storage part

Claims (5)

像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行って撮影を行う撮像装置において、
撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行う撮像部と、
上記所定コマ数の画像データを一時的に記憶する記憶部と、
上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出する焦点検出部と、
上記合焦位置が検出される毎に、該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出する演算部と、
上記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動する撮影レンズ駆動部と、
上記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から、最も焦点の合った画像データを選択する選択部と、
上記選択部により選択された画像データを記憶する記録媒体と、
を備え
焦点検出を行うために撮像素子から繰り返し画像データを取得する周期の間に撮像面に結像する画像の錯乱円の直径が許容錯乱円の直径よりも小さい値だけ変化するような撮影レンズの駆動速度である標準速度を演算する標準速度演算部と、
直前の連続する複数の画像データを取得した各々の時刻における上記撮影レンズの位置のばらつきの度合いを表すデータを所定の時間で除算して撮影レンズの駆動速度である被写体位置不安定対策速度を演算する被写体位置不安定対策速度演算部と、
をさらに備え、
上記駆動部は、上記被写体の移動速度に応じた速度と、上記標準速度と、上記被写体位置不安定対策速度に基づいて上記撮影レンズを駆動することを特徴とする撮像装置。
In an imaging device that performs imaging by performing focus detection based on an image plane phase difference phase difference method,
An imaging unit that captures a predetermined number of frames while driving the imaging lens;
A storage unit for temporarily storing the image data of the predetermined number of frames;
A focus detection unit that detects the in-focus position of the photographic lens every time shooting is performed by the imaging unit;
A calculation unit that calculates a moving speed of a subject based on the in-focus position each time the in-focus position is detected;
A photographic lens driving unit that drives the photographic lens at a speed corresponding to the moving speed of the subject;
A selection unit that selects image data that is most focused from image data of a predetermined number of frames stored in the storage unit;
A recording medium for storing the image data selected by the selection unit;
Equipped with a,
Driving a photographic lens so that the diameter of the circle of confusion of the image formed on the imaging surface changes by a value smaller than the diameter of the permissible circle of confusion during the period of repeatedly acquiring image data from the image sensor for focus detection A standard speed calculator that calculates the standard speed,
Calculates the subject position instability countermeasure speed, which is the driving speed of the photographic lens, by dividing the data representing the degree of variation in the position of the photographic lens at each time when a plurality of previous consecutive image data was acquired by a predetermined time. Subject position instability countermeasure speed calculation unit,
Further comprising
The drive unit includes a speed corresponding to the moving speed of the subject, and the standard speed, to that imaging device and drives the photographing lens based on the object position unstable measures speed.
被写体を追尾する追尾部をさらに備え、上記焦点検出部は上記追尾部によって追尾された被写体の焦点位置を検出するものであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a tracking unit that tracks a subject, wherein the focus detection unit detects a focal position of the subject tracked by the tracking unit. 像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行って撮影を行う撮像装置において、
撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行う撮像部と、
上記所定コマ数の画像データを一時的に記憶する記憶部と、
上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出する焦点検出部と、
上記合焦位置が検出される毎に、該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出する演算部と、
上記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動する撮影レンズ駆動部と、
上記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から、最も焦点の合った画像データを選択する選択部と、
上記選択部により選択された画像データを記憶する記録媒体と、
を備え、
ユーザ操作による第1段押し下げ動作を検出するとともに、該第1段押し下げ動作に続く第2段の押し下げ動作を検出するためのレリーズ動作検出部をさらに備え、
上記第2段押し下げ動作が検出されるまでの間は、上記撮像部により、第1の周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行い、上記第2段押し下げ動作が検出された後は、上記撮像部により、第1の周期よりも短い周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うことを特徴とする撮像装置。
In an imaging device that performs imaging by performing focus detection based on an image plane phase difference phase difference method,
An imaging unit that captures a predetermined number of frames while driving the imaging lens;
A storage unit for temporarily storing the image data of the predetermined number of frames;
A focus detection unit that detects the in-focus position of the photographic lens every time shooting is performed by the imaging unit;
A calculation unit that calculates a moving speed of a subject based on the in-focus position each time the in-focus position is detected;
A photographic lens driving unit that drives the photographic lens at a speed corresponding to the moving speed of the subject;
A selection unit that selects image data that is most focused from image data of a predetermined number of frames stored in the storage unit;
A recording medium for storing the image data selected by the selection unit;
With
A release operation detecting unit for detecting a first-stage push-down operation by a user operation and detecting a second-stage push-down operation following the first-stage push-down operation;
Until the second-stage push-down operation is detected, the imaging unit performs shooting for a predetermined number of frames while driving the photographing lens in the first cycle, and after the second-stage push-down operation is detected. is by the imaging unit, a first imaging device you and performs imaging of a predetermined number of frames while driving the photographing lens in a shorter period than the period.
像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行うことが可能な撮像方法において、
撮像部により撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うステップと、
上記所定コマ数の画像データを記憶部に一時的に記憶するステップと、
焦点検出部により上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出するステップと、
記合焦位置が検出される毎に該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出するステップと、
記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動するステップと、
記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から最も焦点の合った画像データを選択するステップと、
記選択された画像データを記録媒体に記憶するステップと、
を有し、
焦点検出を行うために撮像素子から繰り返し画像データを取得する周期の間に撮像面に結像する画像の錯乱円の直径が許容錯乱円の直径よりも小さい値だけ変化するような撮影レンズの駆動速度である標準速度を演算するステップと、
直前の連続する複数の画像データを取得した各々の時刻における上記撮影レンズの位置のばらつきの度合いを表すデータを所定の時間で除算して撮影レンズの駆動速度である被写体位置不安定対策速度を演算するステップと、
をさらに有し、
上記撮影レンズを駆動するステップでは、上記被写体の移動速度に応じた速度と、上記標準速度と、上記被写体位置不安定対策速度に基づいて上記撮影レンズを駆動する
ことを特徴とする撮像方法。
In an imaging method capable of performing focus detection based on an image plane phase difference phase difference method,
Taking a predetermined number of frames while driving the photographic lens by the imaging unit;
Temporarily storing image data of the predetermined number of frames in a storage unit;
A step of detecting a focus position of the photographing lens every time the image pickup unit performs photographing by the focus detection unit;
Calculating a moving speed of the object based on該合focus position for each of the upper Kigoase position is detected,
And driving the photographing lens at a speed corresponding to the moving speed of the upper Symbol subject,
Selecting image data that matches the most focus from image data of a predetermined number of frames stored in the upper term memory unit,
A step of storing the image data on hexene-option on a recording medium,
I have a,
Driving a photographic lens so that the diameter of the circle of confusion of the image formed on the imaging surface changes by a value smaller than the diameter of the permissible circle of confusion during the period of repeatedly acquiring image data from the image sensor for focus detection Calculating a standard speed which is a speed;
Calculates the subject position instability countermeasure speed, which is the driving speed of the photographic lens, by dividing the data representing the degree of variation in the position of the photographic lens at each time when a plurality of previous consecutive image data was acquired by a predetermined time. And steps to
Further comprising
In the step of driving the photographing lens, the photographing lens is driven based on the speed according to the moving speed of the subject, the standard speed, and the subject position instability countermeasure speed.
An imaging method characterized by the above.
像面位相差位相差方式に基づいて焦点検出を行うことが可能な撮像方法において、In an imaging method capable of performing focus detection based on an image plane phase difference phase difference method,
撮像部により撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うステップと、Taking a predetermined number of frames while driving the photographic lens by the imaging unit;
上記所定コマ数の画像データを記憶部に一時的に記憶するステップと、Temporarily storing image data of the predetermined number of frames in a storage unit;
焦点検出部により上記撮像部により撮影を行う毎に撮影レンズの合焦位置を検出するステップと、A step of detecting a focus position of the photographing lens every time the image pickup unit performs photographing by the focus detection unit;
上記合焦位置が検出される毎に該合焦位置に基づいて被写体の移動速度を算出するステップと、Calculating the moving speed of the subject based on the in-focus position each time the in-focus position is detected;
上記被写体の移動速度に応じた速度で上記撮影レンズを駆動するステップと、Driving the photographing lens at a speed corresponding to the moving speed of the subject;
上記記憶部に記憶された所定コマ数の画像データの中から最も焦点の合った画像データを選択するステップと、Selecting the most focused image data from the image data of a predetermined number of frames stored in the storage unit;
上記選択された画像データを記録媒体に記憶するステップと、Storing the selected image data in a recording medium;
を有し、Have
ユーザ操作による第1段押し下げ動作を検出するとともに、該第1段押し下げ動作に続く第2段の押し下げ動作を検出するステップをさらに有し、A step of detecting a first-stage push-down operation by a user operation and detecting a second-stage push-down operation following the first-stage push-down operation;
上記所定コマ数の撮影を行うステップでは、上記第2段押し下げ動作が検出されるまでの間は、上記撮像部により、第1の周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行い、上記第2段押し下げ動作が検出された後は、上記撮像部により、第1の周期よりも短い周期で撮影レンズを駆動しながら所定コマ数の撮影を行うことを特徴とする撮像方法。In the step of shooting the predetermined number of frames, until the second step-down operation is detected, the imaging unit performs shooting of the predetermined number of frames while driving the shooting lens in the first period, An imaging method characterized in that after the second-stage push-down operation is detected, the imaging unit performs imaging for a predetermined number of frames while driving the imaging lens at a cycle shorter than the first cycle.
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