JP5025302B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、撮像により被写体像を示すデジタル画像データを取得する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that acquires digital image data indicating a subject image by imaging.

被写体像を撮像する場合には、撮像素子に被写体像を結像させるためのレンズを移動させて、被写体像が撮像素子の配設位置で結像するように制御する合焦制御が一般に行なわれている。   When capturing a subject image, focus control is generally performed in which a lens for forming the subject image on the image sensor is moved so that the subject image is formed at the position where the image sensor is disposed. ing.

合焦制御の手法としては、主として、撮像によって取得されたデジタル画像データにより示される画像のコントラストが最大となる結像位置を検出する方式と、レンズを介した被写体像を瞳分割し、分割された被写体像の位相差を検出する方式と、がある。   Focus control methods mainly include a method of detecting an imaging position where the contrast of an image indicated by digital image data acquired by imaging is maximized, and a subject image via a lens is divided into pupils and divided. And a method for detecting the phase difference of the subject image.

位相差を検出する方式を用いた技術としては、例えば、特許文献1のように、位相検知用の光学系を撮影光路中に挿入し、撮影用の撮像素子で位相差を検知することが提案されている。   As a technique using a method of detecting a phase difference, for example, as disclosed in Patent Document 1, a phase detection optical system is inserted into a photographing optical path, and a phase difference is detected by a photographing image sensor. Has been.

また、特許文献2及び特許文献3のように、光路分岐用のプリズム素子を撮影光路中に挿入し、焦点検出用のセンサに導くことが提案されている。   Further, as in Patent Document 2 and Patent Document 3, it has been proposed to insert an optical path branching prism element into a photographing optical path and guide it to a focus detection sensor.

さらに、特許文献4には、光路中にスプリットイメージプリズムを挿入し、撮像素子を用いて像ずれによる焦点検知を行なうことが提案されている。   Further, Patent Document 4 proposes that a split image prism is inserted in the optical path and focus detection is performed by image shift using an image sensor.

また、特許文献5には、瞳分割用開口部を有し、当該開口部にプリズム効果を持たせることが記載されている。
特開2006−308926公報 特開2006−126652公報 特開2006−317918公報 特開2004−46132公報 特開2006−71950公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that there is an opening for pupil division and the opening has a prism effect.
JP 2006-308926 A JP 2006-126652 A JP 2006-317918 A JP 2004-46132 A JP 2006-71950 A

しかしながら、上記特許文献1〜特許文献3及び特許文献5の技術では、検知用のセンサが必要である、という問題点があった。   However, the techniques of Patent Documents 1 to 3 and Patent Document 5 have a problem that a sensor for detection is necessary.

また、上記特許文献4の技術では、スプリットイメージプリズムよりも大きな像が必要であり、境界線上の像の形状が直線でなければ、合焦状態であっても非合焦状態と判断されてしまう、という問題点があった。   Further, the technique of Patent Document 4 requires a larger image than the split image prism, and if the shape of the image on the boundary line is not a straight line, it is determined that the image is out of focus even in the in-focus state. There was a problem that.

また、特許文献1の技術では、本来の結像面よりもレンズ側に結像させ、位相検知用の瞳分割のためのレンズを挿入するので、撮影レンズと撮像面の間の距離が増長することが考えられる。   Further, in the technique of Patent Document 1, an image is formed on the lens side of the original image plane and a lens for pupil division for phase detection is inserted, so that the distance between the photographing lens and the image plane is increased. It is possible.

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、部品点数の増大や光路長の増長を招くことなく光束を分割し、位相差合焦制御を実現できる撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an imaging apparatus that can realize phase difference focusing control by splitting a light beam without causing an increase in the number of parts or an increase in optical path length. Objective.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、被写体像を結像するための光学系部材と、前記光学系部材を駆動して前記被写体像の結像位置を変更する変更手段と、前記光学系部材を介して被写体像を示すデジタル画像データを取得する撮像手段と、前記光学系部材からの入射光を光軸に対して所定の反射角度で反射させることにより2分割するように配置された一対の第1の反射面と、各第1の反射面により反射された光をそれぞれ前記光軸と平行する方向であって前記撮像手段の配設方向に反射する対の第2の反射面と、を有したプリズム板で形成された分岐光学素子であって、前記プリズム板を介した場合の前記光学部材から前記撮像手段の受光面までの光路長と、前記プリズム板を介さない場合の前記光学部材から前記撮像手段の受光面までの光路長との差が相殺されるように、前記プリズム板の前記第1の反射面と前記第2の反射面との間の距離、及び前記プリズム板の屈折率が定められた複数の分岐光学素子と、前記複数の分岐光学素子を移動させることにより、前記光学系部材と前記撮像手段との間に出没可能にするため分岐光学素子移動手段と、前記分岐光学素子移動手段により前記複数の分岐光学素子を前記光学系部材と前記撮像手段との間に移動させた状態で前記撮像手段による撮像により得られたデジタル画像データに基づいて、前記複数の分岐光学素子により分岐された入射光のそれぞれが示す2つの画像の位相差を導出し、各位相差の導出結果に基づいて被写体距離を導出する距離導出手段と、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じて被写体像が前記撮像手段の配設位置で結像するように前記変更手段を制御する制御手段と、前記撮像手段と前記光学部材との間に設けられ、前記撮像手段へ入射させる光の波長を制限する波長制限手段と、を備え、前記波長制限手段は、前記距離導出手段による被写体距離の導出時に用いる距離導出用領域と、前記光学部材の位置決定後、撮影保存用のデジタル画像データの取得時に用いる撮影用領域と、を有し、前記複数の分岐光学素子を、前記波長制限手段の前記距離導出用領域に設けている。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes an optical system member for forming a subject image, and a changing means for driving the optical system member to change the imaging position of the subject image. An image pickup means for acquiring digital image data indicating a subject image via the optical system member, and an incident light from the optical system member that is divided into two by reflecting the incident light with respect to the optical axis at a predetermined reflection angle. a pair of first reflecting surface which is, each of the first has been a direction parallel to each of the optical axes of the optical arrangement the direction to the second of a pair of reflection of the image pickup means reflected by the reflecting surface A branching optical element formed by a prism plate having a reflecting surface, the optical path length from the optical member to the light receiving surface of the imaging means when the prism plate is interposed, and not through the prism plate The imaging means from the optical member in the case As the difference between the optical path length to the light receiving surface is canceled, the distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface of the prism plate, and the refractive index of the prism plate is defined a plurality of branching optical element, by moving the plurality of branch optical element, a splitting optical device moving means to retractably between the optical member and the imaging means, the branch optical element moving means based on the plurality of branch optical elements into digital image data obtained by imaging by the imaging means in a state of being moved between the optical member and the imaging unit by being branched by the plurality of branch optical elements respectively of the incident light to derive the phase difference between the two images represented by the distance deriving means for deriving an object distance based on the derived result of each phase difference, respond to the subject distance derived by the distance deriving means And control means for controlling the changing means so that the subject image is imaged at the established position of the imaging means Te, provided between the optical member and the imaging means, the wavelength of light to be incident on said image pickup means Wavelength limiting means for limiting the distance, the wavelength limiting means, a distance deriving region used when deriving the subject distance by the distance deriving means, and after determining the position of the optical member, digital image data for photographing storage And a plurality of branch optical elements are provided in the distance deriving region of the wavelength limiting unit.

請求項1記載の発明によれば、被写体像を結像するための光学系部材を駆動して前記被写体像の結像位置を変更し、当該光学系部材を介して得られた被写体像を示すデジタル画像データを撮像手段により取得する。   According to the first aspect of the present invention, the optical system member for forming the subject image is driven to change the imaging position of the subject image, and the subject image obtained through the optical system member is shown. Digital image data is acquired by an imaging means.

また、前記分岐光学素子移動手段により、前記光学系部材と前記撮像手段との間に、前記光学系部材からの入射光を光軸に対して所定の反射角度で反射させることにより2分割するように配置された一対の第1の反射面と、各第1の反射面により反射された光をそれぞれ前記光軸と平行する方向であって前記撮像手段の配設方向に反射する1対の第2の反射面と、を有する分岐光学素子を出没可能に構成し、当該分岐光学素子を介した場合の前記光学部材から前記撮像手段の受光面までの光路長と、当該分岐光学素子を介さない場合の前記光学部材から前記撮像手段の受光面までの光路長との差が相殺されるように、当該分岐光学素子の前記第1の反射面と前記第2の反射面との間の距離、及び前記プリズム板の屈折率が定められ、前記分岐光学素子移動手段により前記分岐光学素子を前記光学系部材と前記撮像手段との間に移動させた状態で、前記撮像手段による撮像により得られたデジタル画像データに基づいて、前記分岐光学素子により分岐された入射光を示す2つの画像の位相差に基づいて被写体距離を導出し、導出された被写体距離に応じて被写体像が前記撮像手段の配設位置で結像するように前記変更手段を制御するようにしているので、部品点数の増大や光路長の増長を招くことなく光束を分割し、位相差合焦制御を実現できる。 Further, the branching optical element moving means divides the incident light from the optical system member between the optical system member and the image pickup means by dividing the incident light from the optical system member at a predetermined reflection angle with respect to the optical axis. A pair of first reflecting surfaces disposed on the first reflecting surface, and a pair of first reflecting surfaces reflecting light reflected by the first reflecting surfaces in a direction parallel to the optical axis and in a direction in which the imaging means is disposed. A branching optical element having two reflecting surfaces, and an optical path length from the optical member to the light receiving surface of the imaging means when the branching optical element is interposed, and not through the branching optical element The distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface of the branch optical element so that the difference between the optical path length and the optical path length from the optical member to the light receiving surface of the imaging means is offset, and the refractive index of the prism plate is defined, the branch Branching by the branching optical element based on digital image data obtained by imaging by the imaging unit in a state where the branching optical element is moved between the optical system member and the imaging unit by a learning element moving unit The subject distance is derived based on the phase difference between the two images indicating the incident light, and the changing unit is controlled so that the subject image is formed at the position where the imaging unit is disposed according to the derived subject distance. Therefore, the phase difference focusing control can be realized by dividing the light beam without increasing the number of parts or increasing the optical path length.

すなわち、本発明では、光学部材と撮像手段との間に出没可能な分岐光学素子を設けることにより、位相差検出のための撮像装置等のセンサが不要である。   That is, in the present invention, a sensor such as an imaging device for detecting a phase difference is not required by providing a branchable optical element that can be projected and retracted between the optical member and the imaging means.

また、本発明では、分岐光学素子を、一対の第1の反射面と、それぞれの第1の反射面からの反射光を分岐前の光の光軸方向であって撮像手段の配設方向に反射する第2の反射面とにより構成しているので、分岐光学素子がコンパクトに実現できる。   In the present invention, the branching optical element includes the pair of first reflecting surfaces and the reflected light from the first reflecting surfaces in the optical axis direction of the light before branching in the arrangement direction of the imaging means. Since it comprises the second reflecting surface that reflects, the branch optical element can be realized in a compact manner.

なお、請求項1記載の発明は前記分岐光学素子を複数備え、前記距離導出手段は、前記複数の分岐光学素子により分岐された入射光のそれぞれについて位相差を導出し、各位相差の導出結果に基づいて被写体距離を導出するようにしてもよい。
The invention according to claim 1 includes a plurality of the branching optical elements, and the distance deriving unit derives a phase difference for each of the incident lights branched by the plurality of branching optical elements, and a result of deriving each phase difference. The subject distance may be derived based on the above.

また、請求項記載の発明は、請求項記載の発明のように、前記変更手段により前記光学部材による結像位置を変更しながら、前記撮像手段による撮像によって取得されたデジタル画像データに基づく画像の輝度の高周波成分を示す評価値を検出し、検出された評価値に基づいて、読み取られた画像のコントラストが最大となる前記光学部材の位置を特定する位置特定手段を更に備え、前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御するように構成することもできる。
The invention of claim 1, wherein, as in the invention according to claim 2, wherein, while changing the imaging position of the optical member by said changing means, based on digital image data obtained by imaging by the image pickup means The control further comprises a position specifying means for detecting an evaluation value indicating a high frequency component of luminance of the image and specifying the position of the optical member where the contrast of the read image is maximized based on the detected evaluation value. The means controls the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and specifies the optical member by the changing means. It can also be configured to control to move to a different position.

請求項記載の発明は、請求項記載の発明のように、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定が良好に実行できたか、良好に実行できなかったかを判定する判定手段を更に備え、前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御すると共に、前記判定手段により前記光学部材の位置の特定が良好に実行できなかったと判定された場合には、再び前記距離導出手段による被写体距離の導出及び導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行うように制御するようにしてもよい。
According to a second aspect of the present invention, as in the third aspect of the present invention, there is further provided a determining unit that determines whether the position specifying unit can perform the position specification of the optical member satisfactorily or not. And the control means performs control of the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and the optical member by the changing means. If the determination means determines that the position of the optical member cannot be satisfactorily executed, the subject distance by the distance deriving means is again determined. And the change unit may be controlled according to the derived subject distance.

請求項1〜請求項3の何れか1項記載の発明は、請求項記載の発明のように、前記分岐光学素子の配設位置においては、前記波長の制限が行なわれないようにしてもよい。
The invention according to any one of claims 1 to 3 may be configured such that the wavelength is not restricted at the position where the branch optical element is disposed, as in the invention according to claim 4. Good.

請求項1〜請求項の何れか1項記載の発明は、請求項記載の発明のように、前記デジタル画像データにより示される被写体像を表示するための表示手段と、前記表示手段に前記分岐光学素子を介して得られたデジタル画像データにより示される被写体像を表示する際に、前記分岐光学素子により分割された入射光に相当する2つの領域の画像を合成して、当該2つの領域の中央に合成した画像を表示するようにしてもよい。 The invention according to any one of claims 1 to 4 , as in the invention according to claim 5 , includes a display unit for displaying a subject image indicated by the digital image data, and the display unit includes the display unit. When displaying the subject image indicated by the digital image data obtained through the branching optical element, the two regions corresponding to the incident light divided by the branching optical element are combined, and the two regions The synthesized image may be displayed at the center of the image.

以上説明したように、本発明によれば、部品点数の増大や光路長の増長を招くことなく光束を分割し、位相差合焦制御を実現できる、という優れた効果を有する。   As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the light flux can be divided and phase difference focusing control can be realized without causing an increase in the number of parts or an increase in the optical path length.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
(第1実施形態)
まず、図1を参照して、本形態に係るデジタルカメラ10の外観上の構成を説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, an external configuration of the digital camera 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

同図に示すように、デジタルカメラ10の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ12と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ70と、が備えられている。また、デジタルカメラ10の上面には、撮影を実行する際に撮影者によって押圧操作されるレリーズボタン(所謂シャッター)56Aと、電源スイッチ56Bと、が備えられている。   As shown in the figure, the front of the digital camera 10 is provided with a lens 12 for forming a subject image and a viewfinder 70 used for determining the composition of the subject to be photographed. On the top surface of the digital camera 10, a release button (so-called shutter) 56A that is pressed by a photographer when performing shooting and a power switch 56B are provided.

なお、本実施の形態に係るレリーズボタン56Aは、中間位置まで押下される状態(以下、「半押し状態」という。)と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態(以下、「全押し状態」という。)と、の2段階の押圧操作が検出可能に構成されている。   Note that the release button 56A according to the present embodiment is in a state where it is pressed down to an intermediate position (hereinafter referred to as “half-pressed state”), and in a state where it is pressed down to a final pressed position that exceeds the intermediate position (hereinafter referred to as “herein”). It is configured to be able to detect a two-stage pressing operation of “fully pressed state”.

そして、本実施の形態に係るデジタルカメラ10では、レリーズボタン56Aを半押し状態にすることによりAE(Automatic Exposure、自動露出)機能が働いて露出状態(シャッタースピード、絞りの状態)が設定された後、AF(Auto Focus、自動合焦)機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光(撮影)が行われる。   In the digital camera 10 according to the present embodiment, the exposure state (shutter speed, aperture state) is set by operating the AE (Automatic Exposure) function by pressing the release button 56A halfway. After that, AF (Auto Focus) function is activated and focus control is performed, and then exposure (photographing) is performed when it is fully pressed.

一方、デジタルカメラ10の背面には、前述のファインダ70の接眼部と、撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像や各種メニュー画面、メッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ(以下、「LCD」という。)30と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像をLCD30に表示(再生)するモードである再生モードの何れかのモードに設定するためにスライド操作されるモード切替スイッチ56Cと、LCD30の表示領域における上・下・左・右の4方向の移動方向を示す4つの矢印キーを含んで構成された十字カーソルボタン56Dと、が備えられている。   On the other hand, on the back of the digital camera 10, a liquid crystal display (hereinafter referred to as “the eyepiece” of the finder 70 and a subject image, various menu screens, messages, etc. indicated by the digital image data obtained by photographing). 30), a shooting mode that is a mode for performing shooting, and a playback mode that is a mode for displaying (reproducing) a subject image indicated by digital image data obtained by shooting on the LCD 30. A cross-cursor button 56D configured to include a mode selector switch 56C that is slid for setting, and four arrow keys that indicate four directions of movement in the display area of the LCD 30, up, down, left, and right; Is provided.

また、デジタルカメラ10の背面には、LCD30にメインメニュー画面を表示する際に押圧操作されるメニューキー56Eと、メニュー画面で指定された処理を実行する際に押圧操作される実行キー56Fと、各種操作を中止(キャンセル)する際に押圧操作されるキャンセルキー56Gと、が備えられている。   Also, on the back of the digital camera 10, a menu key 56E that is pressed when displaying the main menu screen on the LCD 30, and an execution key 56F that is pressed when executing processing specified on the menu screen, A cancel key 56G that is pressed when various operations are canceled (cancelled) is provided.

次に、図2を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の電気系の構成を説明する。   Next, the configuration of the electrical system of the digital camera 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

同図に示すように、デジタルカメラ10は、前述のレンズ12を含んで構成された光学ユニット13と、レンズ12の光軸後方に配設されたCCD14と、相関二重サンプリング回路(以下、「CDS」という。)16と、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ/デジタル変換器(以下、「ADC」という。)18と、を含んで構成されており、CCD14の出力端子はCDS16の入力端子に、CDS16の出力端子はADC18の入力端子に、各々接続されている。   As shown in the figure, the digital camera 10 includes an optical unit 13 including the lens 12 described above, a CCD 14 disposed behind the optical axis of the lens 12, and a correlated double sampling circuit (hereinafter “ CDS ”) 16 and an analog / digital converter (hereinafter referred to as“ ADC ”) 18 for converting the input analog signal into digital data, and the output terminal of the CCD 14 is the CDS 16. The output terminal of the CDS 16 is connected to the input terminal of the ADC 18.

ここで、CDS16による相関二重サンプリング処理は、固体撮像素子の出力信号に含まれるノイズ(特に熱雑音)等を軽減することを目的として、固体撮像素子の1画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理である。   Here, the correlated double sampling processing by the CDS 16 is a feed included in the output signal for each pixel of the solid-state image sensor for the purpose of reducing noise (particularly thermal noise) included in the output signal of the solid-state image sensor. This is processing for obtaining accurate pixel data by taking the difference between the through component level and the pixel signal component level.

一方、デジタルカメラ10は、所定容量のラインバッファを内蔵すると共に入力されたデジタル画像データを後述する第2メモリ40の所定領域に直接記憶させる制御を行う画像入力コントローラ20と、デジタル画像データに対して各種画像処理を施す画像信号処理回路22と、所定の圧縮形式でデジタル画像データに圧縮処理を施す一方、圧縮処理されたデジタル画像データに伸張処理を施す圧縮・伸張処理回路24と、デジタル画像データにより示される画像やメニュー画面等をLCD30に表示させるための信号を生成してLCD30に供給する表示制御回路28と、を含んで構成されている。なお、画像入力コントローラ20の入力端子はADC18の出力端子に接続されている。   On the other hand, the digital camera 10 has a line buffer having a predetermined capacity and an image input controller 20 that performs control for directly storing the input digital image data in a predetermined area of the second memory 40 described later, and the digital image data. An image signal processing circuit 22 that performs various image processing, a compression / decompression processing circuit 24 that performs compression processing on the digital image data in a predetermined compression format, and performs expansion processing on the compressed digital image data, and a digital image And a display control circuit 28 that generates a signal for causing the LCD 30 to display an image or a menu screen indicated by data and supplies the signal to the LCD 30. The input terminal of the image input controller 20 is connected to the output terminal of the ADC 18.

また、デジタルカメラ10は、デジタルカメラ10全体の動作を司るCPU(中央処理装置)32と、AF機能を働かせるために必要とされる物理量を検出するAF検出回路34と、AE機能及びAWB(Automatic White Balance)機能を働かせるために必要とされる物理量(本実施の形態では、CCD14による撮像によって得られた画像の明るさを示す量。)を検出するAE・AWB検出回路36と、CPU32による各種処理の実行時のワークエリア等として用いられるSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)により構成された第1メモリ38と、主として撮影により得られたデジタル画像データを記憶するVRAM(Video RAM)により構成された第2メモリ40と、を含んで構成されている。   In addition, the digital camera 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 32 that controls the operation of the entire digital camera 10, an AF detection circuit 34 that detects a physical quantity required to operate the AF function, an AE function, and an AWB (Automatic). White Balance), an AE / AWB detection circuit 36 for detecting a physical quantity (in the present embodiment, an amount indicating the brightness of an image obtained by imaging by the CCD 14) required for operating the function, and various types of CPU 32. Consists of a first memory 38 configured by SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) used as a work area at the time of execution of processing, and a VRAM (Video RAM) that mainly stores digital image data obtained by photographing. And a second memory 40.

更に、デジタルカメラ10は、スマートメディア(Smart Media(登録商標))により構成された記録メディア42Aをデジタルカメラ10でアクセス可能とするためのメディアコントローラ42と、を含んで構成されている。   Furthermore, the digital camera 10 includes a media controller 42 for enabling the digital camera 10 to access a recording medium 42A configured by smart media (Smart Media (registered trademark)).

以上の画像入力コントローラ20、画像信号処理回路22、圧縮・伸張処理回路24、表示制御回路28、CPU32、AF検出回路34、AE・AWB検出回路36、第1メモリ38、第2メモリ40及びメディアコントローラ42は、各々バスBUSを介して相互に接続されている。   Image input controller 20, image signal processing circuit 22, compression / decompression processing circuit 24, display control circuit 28, CPU 32, AF detection circuit 34, AE / AWB detection circuit 36, first memory 38, second memory 40, and medium The controllers 42 are connected to each other via a bus BUS.

従って、CPU32は、画像入力コントローラ20、画像信号処理回路22、圧縮・伸張処理回路24、及び表示制御回路28の各々の作動の制御と、AF検出回路34及びAE・AWB検出回路36により検出された物理量の取得と、第1メモリ38及び第2メモリ40へのアクセスと、メディアコントローラ42を介した記録メディア42Aへのアクセスと、を各々行うことができる。   Therefore, the CPU 32 detects the operations of the image input controller 20, the image signal processing circuit 22, the compression / expansion processing circuit 24, and the display control circuit 28, and the AF detection circuit 34 and the AE / AWB detection circuit 36. Acquisition of the physical quantity, access to the first memory 38 and the second memory 40, and access to the recording medium 42A via the media controller 42 can be respectively performed.

一方、デジタルカメラ10には、主としてCCD14を駆動させるためのタイミング信号を生成してCCD14に供給するタイミングジェネレータ48が設けられている。当該タイミングジェネレータ48の入力端子はCPU32に、出力端子はCCD14に各々接続されており、CCD14の駆動は、CPU32によりタイミングジェネレータ48を介して制御される。   On the other hand, the digital camera 10 is provided with a timing generator 48 that mainly generates a timing signal for driving the CCD 14 and supplies the timing signal to the CCD 14. The timing generator 48 has an input terminal connected to the CPU 32 and an output terminal connected to the CCD 14, and the driving of the CCD 14 is controlled by the CPU 32 via the timing generator 48.

更に、前述のレリーズボタン56A、電源スイッチ56B、モード切替スイッチ56C、十字カーソルボタン56D、メニューキー56E、実行キー56F及びキャンセルキー56Gを含む操作部56はCPU32に接続されており、CPU32は、これら操作部56の各々に対する操作状態を常時把握できる。   Further, the operation unit 56 including the release button 56A, the power switch 56B, the mode changeover switch 56C, the cross cursor button 56D, the menu key 56E, the execution key 56F, and the cancel key 56G is connected to the CPU 32. The operation state for each of the operation units 56 can be always grasped.

また、デジタルカメラ10は、接続された外部機器との間の所定インタフェース規格(例えば、USB(Universal Serial Bus)規格)による通信を司る外部機器インタフェース64を備えている。   The digital camera 10 also includes an external device interface 64 that manages communication with a connected external device according to a predetermined interface standard (for example, USB (Universal Serial Bus) standard).

当該外部機器インタフェース64もバスBUSに接続されており、CPU32は、外部機器インタフェース64に接続されたPCやプリンタ等の外部機器66との間で通信可能とされている。   The external device interface 64 is also connected to the bus BUS, and the CPU 32 can communicate with an external device 66 such as a PC or a printer connected to the external device interface 64.

更に、CPU32はモータ駆動部50の入力端子に接続され、モータ駆動部50の出力端子は光学ユニット13に備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータに接続されている。   Further, the CPU 32 is connected to an input terminal of the motor drive unit 50, and an output terminal of the motor drive unit 50 is connected to a focus adjustment motor, a zoom motor, and an aperture drive motor provided in the optical unit 13.

本実施の形態に係る光学ユニット13に含まれるレンズ12は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更(変倍)が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは各々CPU32の制御下でモータ駆動部50から供給された駆動信号によって駆動される。   The lens 12 included in the optical unit 13 according to the present embodiment has a plurality of lenses, and is configured as a zoom lens that can change (magnify) the focal length, and includes a lens driving mechanism (not shown). Yes. The lens drive mechanism includes the focus adjustment motor, the zoom motor, and the aperture drive motor. The focus adjustment motor, the zoom motor, and the aperture drive motor are each supplied with a drive signal supplied from the motor drive unit 50 under the control of the CPU 32. Driven by.

CPU32は、光学ズーム倍率を変更する際にはズームモータを駆動制御して光学ユニット13に含まれるレンズ12の焦点距離を変化させる。   When changing the optical zoom magnification, the CPU 32 controls the zoom motor to change the focal length of the lens 12 included in the optical unit 13.

また、CPU32は、CCD14による撮像によって得られた画像のコントラストが最大となるように上記焦点調整モータを駆動制御することによって合焦制御を行う。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ10では、合焦制御として、AF検出回路34により、CCD14による撮像によって得られた画像の輝度の高周波成分を示す評価値を検出し、検出された評価値に基づいて、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂TTL(Through The Lens)方式によるコントラストAF制御を実行可能である。   Further, the CPU 32 performs focusing control by driving and controlling the focus adjustment motor so that the contrast of an image obtained by imaging by the CCD 14 is maximized. That is, in the digital camera 10 according to the present embodiment, as the focus control, the AF detection circuit 34 detects an evaluation value indicating a high-frequency component of the luminance of the image obtained by imaging by the CCD 14, and the detected evaluation value The contrast AF control by the so-called TTL (Through The Lens) method for setting the lens position so that the contrast of the read image is maximized can be executed.

さらに、本実施の形態では、光学ユニット13に、CCD14に入射する光束を分割するプリズム板84(図3参照)を設けており、AF検出回路34により、プリズム板84を用いたCCD14による撮像によって得られた画像に基づいて分割された光束により示される画像同士の位相差を検出し、当該位相差に基づいて合焦状態となるレンズの位置を導出するTTL位相差AF制御を実行可能に構成されている。   Further, in the present embodiment, the optical unit 13 is provided with a prism plate 84 (see FIG. 3) that divides the light beam incident on the CCD 14, and the AF detection circuit 34 performs imaging by the CCD 14 using the prism plate 84. TTL phase difference AF control that detects the phase difference between images indicated by the luminous flux divided based on the obtained image and derives the position of the lens that is in focus based on the phase difference is configured to be executable Has been.

なお、CPU32は、AF検出回路34により検出する物理量として、上記コントラストAF制御を実行する場合は評価値を、上記位相差AF制御を実行する場合は位相差を、それぞれ指定する。   The CPU 32 designates an evaluation value when the contrast AF control is executed and a phase difference when the phase difference AF control is executed as a physical quantity detected by the AF detection circuit 34.

図3に示されるように、光学ユニット13は、上記レンズ12とCCD14との間に、赤外線カットガラス80が配設されている。なお、赤外線カットガラス80は、CCD14の受光面14Aに入射する光のうち、赤外線以外の波長の光を透過させる。   As shown in FIG. 3, in the optical unit 13, an infrared cut glass 80 is disposed between the lens 12 and the CCD 14. The infrared cut glass 80 transmits light having a wavelength other than infrared light out of the light incident on the light receiving surface 14A of the CCD 14.

また、同図に示されるように、赤外線カットガラス80とCCD14の間に、プリズム板84を挿入可能に構成されている。   As shown in the figure, a prism plate 84 can be inserted between the infrared cut glass 80 and the CCD 14.

図4は、CCD14の受光面14A側からみた正面図である。同図に示されるように、プリズム板84は、支持板82により支持されている。支持板82は、CPU32の制御下でモータ駆動部50から供給された駆動信号によって駆動されるプリズム移動用モータ(図示省略)により、回転軸82Aを中心に回転される。これにより、支持板82及びプリズム板84は、通常は同図に鎖線で示す位置に、TTL位相差AF制御時には同図に実線で示す位置に配置される。   FIG. 4 is a front view of the CCD 14 as viewed from the light receiving surface 14A side. As shown in the figure, the prism plate 84 is supported by a support plate 82. The support plate 82 is rotated around the rotation shaft 82A by a prism moving motor (not shown) driven by a drive signal supplied from the motor drive unit 50 under the control of the CPU 32. As a result, the support plate 82 and the prism plate 84 are normally disposed at the positions indicated by chain lines in the figure, and at the positions indicated by solid lines in the figure at the time of TTL phase difference AF control.

図5に示されるように、プリズム板84は、第1の反射面84Aと、第2の反射面84Bと、を備えている。第1の反射面84Aは、プリズム板84に入射する光束を中央で2分割するように2面設けられている。第2の反射面84Bは、第1の反射面84Aにより分割されて反射された光をCCD14の受光面14Aに入射させる。   As shown in FIG. 5, the prism plate 84 includes a first reflecting surface 84A and a second reflecting surface 84B. The first reflecting surface 84A is provided in two surfaces so that the light beam incident on the prism plate 84 is divided into two at the center. The second reflecting surface 84 </ b> B causes the light divided and reflected by the first reflecting surface 84 </ b> A to enter the light receiving surface 14 </ b> A of the CCD 14.

すなわち、同図に示されるように、レンズ12を介して入射した光がCCD14の受光面14Aで結像される場合、プリズム板84に入射した光は、2面の第1の反射面により2分割されて、それぞれ第2の反射面に案内され、CCD14の受光面14Aに入射される。   That is, as shown in the figure, when the light incident through the lens 12 forms an image on the light receiving surface 14A of the CCD 14, the light incident on the prism plate 84 is reduced to 2 by the two first reflecting surfaces. The light is divided, guided to the second reflecting surface, and incident on the light receiving surface 14 </ b> A of the CCD 14.

ここで、プリズム板84を介して受光面14Aに入射される光の光路長は、プリズム板84を介さずに受光面14Aに入射される光の光路長よりも長くなる。そこで、本実施の形態では、プリズム板84の屈折率を、光路長の差を相殺できるように設定している。   Here, the optical path length of the light incident on the light receiving surface 14A via the prism plate 84 is longer than the optical path length of the light incident on the light receiving surface 14A without passing through the prism plate 84. Therefore, in the present embodiment, the refractive index of the prism plate 84 is set so that the difference in optical path length can be offset.

したがって、同図に示されるように、プリズム板84を介した場合の光路長はプリズム板84を介さない場合の光路長よりも長くなるが、焦点位置は同一となる。   Therefore, as shown in the figure, the optical path length when the prism plate 84 is interposed is longer than the optical path length when the prism plate 84 is not interposed, but the focal position is the same.

また、プリズム板84に入射された光は分割されて互いに離れた位置に結像されるので、CCD14により撮像された画像においては、例えば、図6に示されるように、光が入射されない領域87が生じる。なお、同図において、中央部分に示す領域87とその左右の領域86A、86Bがプリズム板84を介して得られる画像である。なお、領域87は、第1の反射面84Aの影であり、その左右の領域86A,86Bは、分割された光束により示される画像である。   Further, since the light incident on the prism plate 84 is divided and imaged at positions distant from each other, in the image captured by the CCD 14, for example, as shown in FIG. Occurs. In the figure, a region 87 shown in the central portion and its left and right regions 86A and 86B are images obtained through the prism plate 84. The region 87 is a shadow of the first reflecting surface 84A, and the left and right regions 86A and 86B are images indicated by the divided light beams.

ここで、非合焦時には、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間に位相差があり、当該位相差を導出することにより、合焦状態となるレンズの位置を導出することができる。   Here, at the time of out-of-focus, there is a phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B, and by deriving the phase difference, it is possible to derive the position of the lens in the in-focus state.

なお、本実施の形態では、プリズム板84を透過した光線と、プリズム板84を透過していない光線との焦点位置が完全に一致するようにプリズム板84の屈折率を設定する形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。   In the present embodiment, a description has been given of a mode in which the refractive index of the prism plate 84 is set so that the focal positions of the light beam transmitted through the prism plate 84 and the light beam not transmitted through the prism plate 84 completely coincide. However, the present invention is not limited to this.

すなわち、プリズム板84を透過した光線と、プリズム板84を透過していない光線との焦点位置がずれる場合には、当該焦点位置のずれを考慮して、プリズム板84により分岐された2つの光線により示される画像の位相差が所定の位相差になる状態を合焦状態として、レンズの位置を導出すればよい。   That is, when the focal position of the light beam transmitted through the prism plate 84 and the light beam not transmitted through the prism plate 84 are deviated, the two light beams branched by the prism plate 84 are taken into consideration. The position of the lens may be derived with the state where the phase difference of the image indicated by is a predetermined phase difference as the in-focus state.

次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の作用を説明する。まず、撮影モードが設定されている場合の全体的な処理の流れについて簡単に説明する。   Next, the operation of the digital camera 10 according to the present embodiment will be described. First, the overall processing flow when the shooting mode is set will be briefly described.

まず、CCD14による光学ユニット13を介した撮像が行なわれ、被写体像を示す信号がCCD14から順次出力される。そして、CCD14から出力された信号は順次CDS16に入力されて相関二重サンプリング処理が施された後にADC18に入力され、ADC18は、CDS16から入力されたR(赤)、G(緑)、B(青)の信号を各々12ビットのR、G、B信号(デジタル画像データ)に変換して画像入力コントローラ20に出力する。   First, an image is picked up by the CCD 14 via the optical unit 13, and signals indicating the subject image are sequentially output from the CCD 14. The signals output from the CCD 14 are sequentially input to the CDS 16 and subjected to correlated double sampling processing, and then input to the ADC 18. The ADC 18 receives R (red), G (green), and B (input from the CDS 16. The blue signal is converted into 12-bit R, G, and B signals (digital image data) and output to the image input controller 20.

画像入力コントローラ20は内蔵しているラインバッファにADC18から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦第2メモリ40の所定領域に格納する。   The image input controller 20 accumulates digital image data sequentially input from the ADC 18 in a built-in line buffer and temporarily stores it in a predetermined area of the second memory 40.

第2メモリ40の所定領域に格納されたデジタル画像データは、CPU32による制御下で画像信号処理回路22によって読み出され、これらにAE・AWB検出回路36により検出された物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって8ビットのデジタル画像データを生成し、更にYC信号処理を施して輝度信号Yとクロマ信号Cr、Cb(以下、「YC信号」という。)を生成し、YC信号を第2メモリ40の上記所定領域とは異なる領域に格納する。   Digital image data stored in a predetermined area of the second memory 40 is read out by the image signal processing circuit 22 under the control of the CPU 32, and a digital gain corresponding to the physical quantity detected by the AE / AWB detection circuit 36 is added to these. In addition to white balance adjustment, gamma processing and sharpness processing are performed to generate 8-bit digital image data, and further YC signal processing is performed to obtain luminance signal Y and chroma signals Cr and Cb (hereinafter referred to as “YC signal”). And the YC signal is stored in an area different from the predetermined area of the second memory 40.

なお、LCD30は、CCD14による連続的な撮像によって得られた動画像(スルー画像)を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されているが、このようにLCD30をファインダとして使用する場合には、生成したYC信号を、表示制御回路28を介して順次LCD30に出力する。これによってLCD30にスルー画像が表示されることになる。   The LCD 30 is configured so that it can display a moving image (through image) obtained by continuous imaging by the CCD 14 and can be used as a finder. In this way, the LCD 30 is used as a finder. The generated YC signal is sequentially output to the LCD 30 via the display control circuit 28. As a result, a through image is displayed on the LCD 30.

ここで、レリーズボタン56Aがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにAE機能が働いて露出状態が設定された後、AF機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録する。   Here, when the release button 56A is half-pressed by the user, after the AE function is activated and the exposure state is set as described above, the AF function is activated and focus control is performed, and then the fully-pressed state is continued. In this case, the YC signal stored in the second memory 40 at this time is compressed in a predetermined compression format by the compression / decompression processing circuit 24 and then recorded as an image file on the recording medium 42A.

図7は、撮影モードが設定されている状態で、ユーザによってレリーズボタン56Aが操作された場合に、デジタルカメラ10のCPU32で実行される撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。以下、同図を参照して本実施の形態に係る撮影処理について説明する。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing of the shooting processing program executed by the CPU 32 of the digital camera 10 when the release button 56A is operated by the user in the state where the shooting mode is set. Hereinafter, the photographing process according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、ステップ100では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ102に移行して、位相差AFを検出する。   First, in step 100, the prism plate 84 is inserted, and then the process proceeds to step 102 to detect the phase difference AF.

プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。   The prism plate 84 is inserted by driving a prism moving motor (not shown) via the motor driving unit 50 to rotate the support plate 82 about the rotation shaft 82A.

位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。   The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the prism plate 84 set in advance. Moreover, the derivation of the phase difference can be performed by comparing the values of the corresponding pixels in each region. Further, the position of the lens that is in focus is derived based on the derived phase difference and the current lens position.

次のステップ104では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ106に移行する。   In the next step 104, the focus lens is moved according to the in-focus position derived according to the detected phase difference AF, and then the process proceeds to step 106.

ステップ106では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ108に移行する。ステップ108では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ110に移行する。   In step 106, the prism moving motor described above is driven to retract the prism plate 84 from the light receiving surface 14A, and then the process proceeds to step 108. In step 108, it is determined whether or not the release button 56A has been fully pressed. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 110.

ステップ110では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。   In step 110, as a photographing operation, the YC signal stored in the second memory 40 at this time is compressed in a predetermined compression format by the compression / decompression processing circuit 24 and then recorded as an image file on the recording medium 42A. The main shooting process ends.

一方、ステップ108で否定判定となった場合はステップ112に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ108に戻る。また、ステップ112が肯定判定となった場合はそのまま本撮影処理を終了する。   On the other hand, if a negative determination is made in step 108, the process proceeds to step 112 to determine whether or not the release button 56A has been returned to the non-depressed position. If the determination is negative, the process again returns to step 108. Return. If the determination at step 112 is affirmative, the actual photographing process is terminated.

このように、本第1実施形態によれば、レンズ12とCCD14の受光面14Aとの間に出没可能なプリズム板84を設けることにより、CCD14が位相差AF検出のための撮像装置等を兼ねているので、別途センサを設ける必要がない。   As described above, according to the first embodiment, by providing the prism plate 84 that can be projected and retracted between the lens 12 and the light receiving surface 14A of the CCD 14, the CCD 14 also serves as an imaging device for detecting the phase difference AF. Therefore, it is not necessary to provide a separate sensor.

また、本第1実施形態では、プリズム板84を、一対の第1の反射面84Aと、それぞれの第1の反射面84Aからの反射光を分岐前の光の光軸方向であってCCD14の受光面14A方向に反射する第2の反射面84Bとにより構成しているので、プリズム板84をコンパクトにできる。   In the first embodiment, the prism plate 84 includes a pair of first reflecting surfaces 84A, and the reflected light from each first reflecting surface 84A is in the optical axis direction of the light before branching, and the CCD 14 Since the second reflecting surface 84B that reflects in the direction of the light receiving surface 14A is used, the prism plate 84 can be made compact.

したがって、光学系を大きくすることなく、光路長の増大も防止できる。 なお、本実施の形態では、プリズム板84をLCD14の中央に1つ配置可能に構成する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   Therefore, an increase in the optical path length can be prevented without increasing the optical system. In the present embodiment, the configuration in which one prism plate 84 is configured to be arranged at the center of the LCD 14 has been described. However, the present invention is not limited to this.

例えば、図8に示されるように、複数のプリズム板84を2つの支持板82にそれぞれ取り付け、受光面14Aに出没可能に構成することもできる。これにより、所謂多点測距を実行することもできる。   For example, as shown in FIG. 8, a plurality of prism plates 84 may be attached to two support plates 82, respectively, so that they can be projected and retracted on the light receiving surface 14A. As a result, so-called multipoint ranging can also be executed.

多点測距の手法としては、各プリズム板84を用いて導出される位相差に予め設定された重み付けを行なう手法や、何れかを選択的に用いる手法等、一般的な手法を用いることができる。   As a multi-point distance measurement method, a general method such as a method of performing weighting set in advance on a phase difference derived using each prism plate 84 or a method of selectively using one of them is used. it can.

なお、複数のプリズム板84を退避させる構成としては、2つの支持板82に限らず、1つの支持板82又は3つ以上の支持板82により退避させるようにしてもよい。
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、プリズム板84を支持板82の回転動作により受光面14Aに出没可能に構成する形態について説明したが、本第2実施形態では、赤外線カットガラスと一体的にプリズム部を形成する形態について説明する。
The configuration in which the plurality of prism plates 84 are retracted is not limited to the two support plates 82, and may be retracted by one support plate 82 or three or more support plates 82.
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the configuration in which the prism plate 84 is configured to be able to appear and retract on the light receiving surface 14A by the rotation operation of the support plate 82 has been described. However, in the second embodiment, the prism portion is integrated with the infrared cut glass. The form to form is demonstrated.

なお、本第2実施形態のデジタルカメラの構成において、上記第1実施形態のデジタルカメラ10の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その図示及び説明を省略する。   Note that in the configuration of the digital camera of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the digital camera 10 of the first embodiment, and illustration and description thereof are omitted.

図9には、本第2実施形態に係る赤外線カットプレート280が示されている。同図に示されるように、赤外線カットプレート280は、CCD14の受光面14Aの面積よりも大きな板状とされている。また、赤外線カットプレート280は、CPU32の制御下でモータ駆動部50から供給された駆動信号によって駆動されるプリズム移動用モータ(図示省略)により、LCD14の受光面側をスライド移動可能に設けられ、同図に実線で示す位置Aと、一点鎖線で示す位置Bと、の何れかに移動される。   FIG. 9 shows an infrared cut plate 280 according to the second embodiment. As shown in the figure, the infrared cut plate 280 has a plate shape larger than the area of the light receiving surface 14A of the CCD 14. The infrared cut plate 280 is slidably moved on the light receiving surface side of the LCD 14 by a prism moving motor (not shown) driven by a drive signal supplied from the motor drive unit 50 under the control of the CPU 32. It is moved to either a position A indicated by a solid line or a position B indicated by an alternate long and short dash line in FIG.

また、同図に示されるように、位置Aに移動された場合に受光面14Aの所定位置に対向する位置には、プリズム部284が形成されている。   Also, as shown in the figure, a prism portion 284 is formed at a position facing the predetermined position of the light receiving surface 14A when moved to the position A.

このプリズム部284は、赤外線カットプレート280が位置Bにスライド移動された場合に受光面14Aとは対向しない領域に位置するように設ける必要がある。   The prism portion 284 needs to be provided so as to be located in a region not facing the light receiving surface 14A when the infrared cut plate 280 is slid to the position B.

図10に示されるように、赤外線カットプレート280は、受光面14A側にIRカット加工280Aが施されて構成されている。また、赤外線カットプレート280は、その一部に、第1の反射面284Aと第2の反射面284Bとが形成され、プリズム部284を構成している。   As shown in FIG. 10, the infrared cut plate 280 is configured by performing IR cut processing 280A on the light receiving surface 14A side. In addition, the infrared cut plate 280 is formed with a first reflection surface 284A and a second reflection surface 284B in a part thereof, and constitutes a prism portion 284.

すなわち、同図に示されるように、レンズ12を介して入射した光がCCD14の受光面14Aで結像される場合、プリズム部284に入射した光は、2面の第1の反射面により2分割されて、それぞれ第2の反射面に案内され、CCD14の受光面14Aに入射される。   That is, as shown in the figure, when the light incident through the lens 12 is imaged on the light receiving surface 14A of the CCD 14, the light incident on the prism portion 284 is reduced to 2 by the two first reflecting surfaces. The light is divided, guided to the second reflecting surface, and incident on the light receiving surface 14 </ b> A of the CCD 14.

なお、本第2実施形態でも、上記第1実施形態と同様、プリズム部284の第1の反射面284Aと第2の反射面284Bとの間の屈折率を、光路長の差を相殺できるように設定している。したがって、同図に示されるように、プリズム部284を介した場合の光路長はプリズム部284を介さない場合の光路長よりも長くなるが、焦点位置は同一となる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the refractive index between the first reflecting surface 284A and the second reflecting surface 284B of the prism portion 284 can be offset by the difference in optical path length. Is set. Therefore, as shown in the figure, the optical path length when the prism portion 284 is passed is longer than the optical path length when the prism portion 284 is not passed, but the focal position is the same.

なお、本第2実施形態における撮影処理の流れについてはプリズム部284の出没を赤外線カットプレート280のスライド移動により実行する点を除いては、上記第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。   Note that the flow of the imaging process in the second embodiment is the same as that in the first embodiment except that the projecting and retracting of the prism unit 284 is performed by sliding the infrared cut plate 280. Omitted.

このように、本第2実施形態によれば、IRカットプレート280にプリズム部284を設けているので、部品点数を増やすことなく、位相差AFが可能になる。また、複数の支持板82を用いる場合と比較して、可動部が少なくてすむので、制御も容易である。   As described above, according to the second embodiment, since the IR cut plate 280 is provided with the prism portion 284, the phase difference AF can be performed without increasing the number of components. In addition, as compared with the case where a plurality of support plates 82 are used, the number of movable parts is reduced, and control is also easy.

本第2実施形態では、プリズム部284の受光面14A側にもIRカット加工284Aを施す形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。   In the second embodiment, the form in which the IR cut processing 284A is also performed on the light receiving surface 14A side of the prism portion 284 has been described, but the present invention is not limited to this.

例えば、図11に示されるように、プリズム部284の第2の反射面284Bにより反射された光の射出領域には、IRカット加工284を施さない構成とすることもできる。この場合、プリズム部284においては、レンズ12から入射した光の赤外成分も透過するので、受光面14Aに入射する光量が増え、暗い場所で撮影を実行する場合等、低輝度時でも効率よく位相差AFを検出できる。   For example, as shown in FIG. 11, the IR cut processing 284 may not be applied to the light emission region reflected by the second reflecting surface 284 </ b> B of the prism portion 284. In this case, since the infrared component of the light incident from the lens 12 is also transmitted through the prism unit 284, the amount of light incident on the light receiving surface 14A is increased, and it is efficient even at low luminance such as when shooting in a dark place. The phase difference AF can be detected.

なお、赤外線カットプレート280のプリズム部284を除く部位にはIRカット加工284を施しているので、撮影により得られた画像には、赤外光による赤み等の影響が出ることはない。   Since the IR cut processing 284 is applied to the portion of the infrared cut plate 280 except for the prism portion 284, the image obtained by photographing does not have the influence of redness due to infrared light.

また、本第2実施形態では、赤外線カットプレート280に複数のプリズム部284を設ける形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、1のプリズム部284を設ける形態とすることもできる。
(第3実施形態)
ここで、上記各実施形態では、位相差AFの検出実行中のスルー画像には、プリズム板84又はプリズム部284に対向する領域87にプリズム板84又はプリズム部284の影が映りこんでしまうと共に、領域87の左右にはプリズム板84又はプリズム部284により分割された光に応じた画像がそれぞれ映し出される(図6参照)。すなわち、本来、領域87に映し出されるべき画像が領域86Aと86Bとに映し出される。
In the second embodiment, the form in which the infrared cut plate 280 is provided with the plurality of prism parts 284 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the form in which one prism part 284 is provided. You can also.
(Third embodiment)
Here, in each of the above embodiments, the shadow of the prism plate 84 or the prism portion 284 is reflected in the region 87 facing the prism plate 84 or the prism portion 284 in the through image during detection of the phase difference AF. The images corresponding to the light divided by the prism plate 84 or the prism portion 284 are respectively displayed on the left and right of the region 87 (see FIG. 6). That is, the image that should originally be displayed in the area 87 is displayed in the areas 86A and 86B.

そこで、本第3実施形態では、プリズム板84又はプリズム部284により分割された光に応じた画像(2つの領域56A、56Bの画像)を合成して得られた合成画像を領域87に表示する。これにより、領域87には、スプリットイメージのような画像が表示される。   Therefore, in the third embodiment, a combined image obtained by combining the images corresponding to the light divided by the prism plate 84 or the prism unit 284 (the images of the two regions 56A and 56B) is displayed in the region 87. . Thereby, an image like a split image is displayed in the area 87.

図12(A)には、非合焦時の合成画像が表示された状態が示されている。焦点位置が合っていない場合、領域86Aの画像と領域86Bの画像とでは、被写体の位置が異なる。このため、同図に示されるように、合成後の画像における被写体の輪郭が一致しない。   FIG. 12A shows a state where a composite image at the time of out-of-focus is displayed. When the focus position is not correct, the image of the area 86A and the image of the area 86B have different subject positions. For this reason, as shown in the figure, the contours of the subject in the combined image do not match.

なお、領域56A及び領域56Bには、プリズム板84又はプリズム部284が挿入されたことによりスルー画像が撮影される画像とは異なることを示す予め設定された代替画像を表示する。なお、同図に示す例では、予め設定された代替画像として、黒塗りつぶしの画像を表示している。   It should be noted that in the areas 56A and 56B, preset alternative images are displayed that indicate that the through image is different from the photographed image by inserting the prism plate 84 or the prism portion 284. In the example shown in the figure, a black-filled image is displayed as a preset substitute image.

また、図12(B)には、合焦時の合成画像が表示された状態が示されている。焦点位置が合っている場合には、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間に位相差がなく、被写体の位置が一致する。したがって、同図に示されるように、合成後の画像における被写体の輪郭が一致する画像が表示されることになる。   FIG. 12B shows a state where a composite image at the time of focusing is displayed. When the focal positions are in agreement, there is no phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B, and the positions of the subjects coincide. Therefore, as shown in the figure, an image in which the contour of the subject in the combined image matches is displayed.

これにより、ユーザによる、合焦位置や合焦状態の確認が容易になる。   Thereby, it becomes easy for the user to check the in-focus position and the in-focus state.

なお、領域86A、86B及び領域87の位置については、画像データに基づいて抽出するようにしてもよいし、プリズム板84又はプリズム部284の挿入位置に応じて予め設定された領域の画像を抽出するようにしてもよい。   The positions of the areas 86A and 86B and the area 87 may be extracted based on the image data, or an image of an area set in advance according to the insertion position of the prism plate 84 or the prism unit 284 is extracted. You may make it do.

また、領域86A,86Bの画像の抽出、合成、合成画像の領域87へのはめ込み及び領域86A及び領域86Bへの代替画像の表示は、表示制御部回路28により実行する構成とすることができる。   Further, the display control unit circuit 28 can perform extraction, synthesis, and fitting of the synthesized image into the area 87 and display of the substitute image in the area 86A and the area 86B.

このように、本第3実施形態によれば、スプリットイメージのような表示になるので、ユーザは、合焦ポイントや合焦状態の確認が容易になる。   As described above, according to the third embodiment, since the display is like a split image, the user can easily confirm the in-focus point and the in-focus state.

なお、上記実施の形態で説明した撮像処理の流れ(図7参照)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。   Note that the flow of the imaging process described in the above embodiment (see FIG. 7) is an example, and it is needless to say that it can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.

すなわち、上記各実施の形態では、一旦位相差AFの検出を行った後にプリズム板84を退避させ、その後にレリーズボタン56Aが全押し状態とされるのを待って撮影動作を行う形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
(変形例1)
例えば、レリーズボタン56Aが全押し状態となるまで、プリズム板84を挿入したままの状態として、位相差AFの検出及び検出結果に基づくフォーカスレンズの移動を行ってもよい。
That is, in each of the above-described embodiments, the phase difference AF is once detected and then the prism plate 84 is retracted, and then the photographing operation is performed after the release button 56A is fully pressed. However, the present invention is not limited to this.
(Modification 1)
For example, the phase difference AF may be detected and the focus lens may be moved based on the detection of the phase difference AF while the prism plate 84 remains inserted until the release button 56A is fully pressed.

図13には、変形例1に係る撮影処理の流れが示されている。以下、同図を参照して変形例1に係る撮影処理について説明する。   FIG. 13 shows a flow of imaging processing according to the first modification. Hereinafter, the photographing process according to the first modification will be described with reference to FIG.

なお、本変形例1では、一例として、上記第1実施形態で説明したプリズム板84を用いた構成のデジタルカメラ10に適用した場合について説明する。したがって、上記第2実施形態で説明したように、赤外線カットプレート280にプリズム部284を設けた構成のデジタルカメラ10に適用してもよいし、第1実施形態又は第2実施形態の構成で、第3実施形態の合成・はめ込み処理を実行するデジタルカメラ10に適用してもよいことは言うまでもない。   In the first modification, as an example, a case where the present invention is applied to the digital camera 10 having the configuration using the prism plate 84 described in the first embodiment will be described. Therefore, as described in the second embodiment, the present invention may be applied to the digital camera 10 having a configuration in which the prism portion 284 is provided on the infrared cut plate 280. In the configuration of the first embodiment or the second embodiment, Needless to say, the present invention may be applied to the digital camera 10 that executes the composition / inset processing of the third embodiment.

まず、ステップ130では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ132に移行して、位相差AFを検出する。   First, in step 130, the prism plate 84 is inserted, and then, the process proceeds to step 132 to detect the phase difference AF.

プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。   The prism plate 84 is inserted by driving a prism moving motor (not shown) via the motor driving unit 50 to rotate the support plate 82 about the rotation shaft 82A.

位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。   The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the prism plate 84 set in advance. Moreover, the derivation of the phase difference can be performed by comparing the values of the corresponding pixels in each region. Further, the position of the lens that is in focus is derived based on the derived phase difference and the current lens position.

次のステップ134では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ136に移行する。   In the next step 134, the focus lens is moved according to the in-focus position derived in accordance with the detected phase difference AF, and then the process proceeds to step 136.

ステップ136では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ138に移行する。   In step 136, it is determined whether or not the release button 56A is fully pressed. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 138.

ステップ138では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ140に移行する。   In step 138, the prism moving motor described above is driven to retract the prism plate 84 from the light receiving surface 14A, and then the process proceeds to step 140.

ステップ140では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。   In step 140, as a photographing operation, the YC signal stored in the second memory 40 at this time is compressed in a predetermined compression format by the compression / decompression processing circuit 24 and then recorded as an image file on the recording medium 42A. The main shooting process ends.

一方、ステップ136で否定判定となった場合はステップ142に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ132に戻る。   On the other hand, when a negative determination is made at step 136, the routine proceeds to step 142, where it is determined whether or not the release button 56A has been returned to the non-depressed position. Return.

また、ステップ142が肯定判定となった場合は、ステップ144に移行して上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後に本撮影処理を終了する。   If the determination in step 142 is affirmative, the process proceeds to step 144 to drive the prism moving motor described above to retract the prism plate 84 from the light receiving surface 14A, and then the main photographing process is terminated.

本変形例1によれば、撮影動作を行うまでの間、継続的に合焦状態とすることが可能である。
(変形例2)
また、例えば、位相差AFの検出による合焦制御と、コントラストAFの検出による合焦制御とを併用する形態とすることもできる。
According to the first modification, the focused state can be continuously maintained until the photographing operation is performed.
(Modification 2)
Further, for example, focusing control based on detection of phase difference AF and focusing control based on detection of contrast AF may be used in combination.

図14には、変形例2に係る撮影処理の流れが示されている。以下、同図を参照して変形例2に係る撮影処理について説明する。   FIG. 14 shows a flow of photographing processing according to the second modification. Hereinafter, the photographing process according to Modification 2 will be described with reference to FIG.

なお、本変形例2では、一例として、上記第1実施形態で説明したプリズム板84を用いた構成のデジタルカメラ10に適用した場合について説明する。したがって、上記第2実施形態で説明したように、赤外線カットプレート280にプリズム部284を設けた構成のデジタルカメラ10に適用してもよいし、第1実施形態又は第2実施形態の構成で、第3実施形態の合成・はめ込み処理を実行するデジタルカメラ10に適用してもよいことは言うまでもない。   In the second modification, as an example, a case where the present invention is applied to the digital camera 10 having the configuration using the prism plate 84 described in the first embodiment will be described. Therefore, as described in the second embodiment, the present invention may be applied to the digital camera 10 having a configuration in which the prism portion 284 is provided on the infrared cut plate 280. In the configuration of the first embodiment or the second embodiment, Needless to say, the present invention may be applied to the digital camera 10 that executes the composition / inset processing of the third embodiment.

まず、ステップ150では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ152に移行して、位相差AFを検出する。   First, in step 150, the prism plate 84 is inserted, and then the process proceeds to step 152 to detect the phase difference AF.

プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。   The prism plate 84 is inserted by driving a prism moving motor (not shown) via the motor driving unit 50 to rotate the support plate 82 about the rotation shaft 82A.

位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。   The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the prism plate 84 set in advance. Moreover, the derivation of the phase difference can be performed by comparing the values of the corresponding pixels in each region. Further, the position of the lens that is in focus is derived based on the derived phase difference and the current lens position.

次のステップ154では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ156に移行する。   In the next step 154, the focus lens is moved in accordance with the in-focus position derived in accordance with the detected phase difference AF, and then the process proceeds to step 156.

ステップ156では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ158に移行する。   In step 156, the prism moving motor described above is driven to retract the prism plate 84 from the light receiving surface 14A, and then the process proceeds to step 158.

ステップ158では、コントラストAFの検出による合焦制御を実行し、その後にステップ160に移行する。   In step 158, focusing control based on detection of contrast AF is executed, and thereafter, the process proceeds to step 160.

なお、ステップ158におけるコントラストAFの検出による合焦制御は、上記ステップ154の処理後のフォーカスレンズの位置を中心として、予め設定された範囲内でフォーカスレンズを移動させながら、コントラストAFの検出を実行し、コントラストが最大となる位置にフォーカスレンズを移動させることにより実行される。   Note that the focus control based on the detection of contrast AF in step 158 executes the detection of contrast AF while moving the focus lens within a preset range around the position of the focus lens after the processing in step 154 above. The focus lens is moved to a position where the contrast is maximized.

なお、予め設定された範囲は、フォーカスレンズの移動可能範囲よりも狭く設定される。移動可能範囲を広く設定するほど、より良好に合焦制御が実行できる傾向にある一方、合焦制御に要する時間は増大する。また、移動可能範囲を狭く設定するほど、合焦制御に要する時間は短縮されるが、被写体との距離に急激な変化がある場合等には、合焦制御を良好に行えない場合もある。   Note that the preset range is set narrower than the movable range of the focus lens. The wider the movable range, the better the focus control tends to be executed, while the time required for the focus control increases. Further, as the movable range is set narrower, the time required for focusing control is shortened. However, when there is a sudden change in the distance to the subject, the focusing control may not be performed well.

ステップ160では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ162に移行する。   In step 160, it is determined whether or not the release button 56A is fully pressed. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 162.

ステップ162では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。   In step 162, as a photographing operation, the YC signal stored in the second memory 40 at this time is compressed in a predetermined compression format by the compression / decompression processing circuit 24 and then recorded as an image file on the recording medium 42A. The main shooting process ends.

一方、ステップ160で否定判定となった場合はステップ164に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ158に戻る。   On the other hand, if a negative determination is made in step 160, the process proceeds to step 164 to determine whether or not the release button 56A has been returned to the non-pressed position. If the determination is negative, the process returns to step 158 again. Return.

また、ステップ164が肯定判定となった場合は、そのまま本撮影処理を終了する。   If the determination at step 164 is affirmative, the actual photographing process is terminated.

本変形例2によれば、プリズム板84を用いた位相差AF制御によりすばやく合焦状態とし、その後コントラストAF制御を実行するので、スルー画像へのプリズムの移りこみを抑えつつ、継続的に合焦状態とすることが可能である。
(変形例3)
また、位相差AFの検出による合焦制御と、コントラストAFの検出による合焦制御とを併用する場合、撮影時の状況に応じて何れかの合焦制御を優先させる形態とすることもできる。
According to the second modification, since the focusing state is quickly achieved by the phase difference AF control using the prism plate 84, and then the contrast AF control is executed, the focusing is continuously performed while suppressing the movement of the prism to the through image. It can be in a focused state.
(Modification 3)
Further, when the focus control based on the detection of the phase difference AF and the focus control based on the detection of the contrast AF are used in combination, any focus control can be prioritized according to the situation at the time of shooting.

図15には、変形例3に係る撮影処理の流れが示されている。以下、同図を参照して変形例3に係る撮影処理について説明する。   FIG. 15 shows a flow of imaging processing according to the third modification. Hereinafter, the photographing process according to Modification 3 will be described with reference to FIG.

なお、本変形例3では、一例として、上記第1実施形態で説明したプリズム板84を用いた構成のデジタルカメラ10に適用した場合について説明する。したがって、上記第2実施形態で説明したように、赤外線カットプレート280にプリズム部284を設けた構成のデジタルカメラ10に適用してもよいし、第1実施形態又は第2実施形態の構成で、第3実施形態の合成・はめ込み処理を実行するデジタルカメラ10に適用してもよいことは言うまでもない。   In the third modification, as an example, a case where the present invention is applied to the digital camera 10 having the configuration using the prism plate 84 described in the first embodiment will be described. Therefore, as described in the second embodiment, the present invention may be applied to the digital camera 10 having a configuration in which the prism portion 284 is provided on the infrared cut plate 280. In the configuration of the first embodiment or the second embodiment, Needless to say, the present invention may be applied to the digital camera 10 that executes the composition / inset processing of the third embodiment.

まず、ステップ170では、プリズム板84を挿入し、その後にステップ172に移行して、位相差AFを検出する。   First, in step 170, the prism plate 84 is inserted, and then the process proceeds to step 172 to detect the phase difference AF.

プリズム板84の挿入は、モータ駆動部50を介して不図示のプリズム移動用モータを駆動することにより、回転軸82Aを中心に支持板82を回転させて実行される。   The prism plate 84 is inserted by driving a prism moving motor (not shown) via the motor driving unit 50 to rotate the support plate 82 about the rotation shaft 82A.

位相差AFの検出は、領域86Aの画像と領域86Bの画像との間の位相差を導出することにより実行される。なお、領域86A、86Bの特定は、例えば、予めプリズム板84の挿入位置を設定しておき、設定された挿入位置に基づいて行うことができる。また、位相差の導出は、各領域の対応する画素の値を比較することにより実行することができる。さらに、導出した位相差と、現在のレンズ位置とに基づいて、合焦状態となるレンズの位置を導出する。   The detection of the phase difference AF is performed by deriving the phase difference between the image of the area 86A and the image of the area 86B. The areas 86A and 86B can be specified based on, for example, a preset insertion position of the prism plate 84 set in advance. Moreover, the derivation of the phase difference can be performed by comparing the values of the corresponding pixels in each region. Further, the position of the lens that is in focus is derived based on the derived phase difference and the current lens position.

次のステップ174では、検出した位相差AFに応じて導出した合焦状態となる位置に応じてフォーカスレンズを移動させ、その後にステップ176に移行する。   In the next step 174, the focus lens is moved according to the in-focus position derived according to the detected phase difference AF, and then the process proceeds to step 176.

ステップ176では、コントラストAFの検出による合焦制御を実行し、その後にステップ178に移行する。   In step 176, focusing control is performed by detecting contrast AF, and then the process proceeds to step 178.

なお、ステップ176におけるコントラストAFの検出による合焦制御は、上記ステップ174の処理後のフォーカスレンズの位置を中心として、予め設定された範囲内でフォーカスレンズを移動させながら、コントラストAFの検出を実行し、コントラストが最大となる位置にフォーカスレンズを移動させることにより実行される。   The focus control based on the detection of contrast AF in step 176 executes the detection of contrast AF while moving the focus lens within a preset range around the position of the focus lens after the processing in step 174. The focus lens is moved to a position where the contrast is maximized.

なお、予め設定された範囲は、フォーカスレンズの移動可能範囲よりも狭く設定される。移動可能範囲を広く設定するほど、より良好に合焦制御が実行できる傾向にある一方、合焦制御に要する時間は増大する。また、移動可能範囲を狭く設定するほど、合焦制御に要する時間は短縮されるが、被写体との距離に急激な変化がある場合等には、合焦制御を良好に行えない場合もある。   Note that the preset range is set narrower than the movable range of the focus lens. The wider the movable range, the better the focus control tends to be executed, while the time required for the focus control increases. Further, as the movable range is set narrower, the time required for focusing control is shortened. However, when there is a sudden change in the distance to the subject, the focusing control may not be performed well.

そこで、ステップ178では、コントラストAFによる合焦制御が良好に実行できたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ172に戻り、再び位相差AF検出による合焦制御を実行するようにしている。   Therefore, in step 178, it is determined whether or not the focus control by contrast AF has been successfully performed. If the determination is negative, the process returns to step 172 again, and the focus control by phase difference AF detection is performed again. I am trying to do it.

合焦制御が良好に実行できたか否かの判定は、例えば、コントラストAFの評価値に基づいて判定することができる。以下に、コントラストAFの検出が良好に行えない場合について例示する。すなわち、以下の例の場合、再度位相差AFによる迅速な合焦制御を実行することが好ましい。
(1)コントラストAFの評価値の変化量がある閾値以上になった場合
コントラストAF制御を複数回実行した場合の評価値の変化量を導出し、当該変化量が大きい場合には、被写体との距離が大きく変化している可能性がある。また、今後さらに被写体との距離が変化する可能性があるとみなすことができる。
(2)コントラストAFの評価値がある閾値以下になった場合
コントラストAFの評価値が所定の閾値未満である場合、レンズの位置が合焦状態となる位置とかけ離れている可能性がある。この場合には、被写体との距離が大きく変化したものとみなすことができる。
(3)コントラストAFによる検出距離により移動ベクトルを算出し、そのベクトルの大きさがある閾値を超えたとき
移動ベクトルを算出することで、算出したベクトルの大きさによって、レンズを動かした範囲外でコントラストAFの評価値が最大となる可能性があるか否かを推測することができる。
The determination as to whether or not the focusing control has been successfully performed can be made based on, for example, the contrast AF evaluation value. Hereinafter, a case where the detection of contrast AF cannot be performed satisfactorily will be described. That is, in the case of the following example, it is preferable to execute rapid focusing control by phase difference AF again.
(1) When the amount of change in the contrast AF evaluation value exceeds a certain threshold value The amount of change in the evaluation value when the contrast AF control is executed a plurality of times is derived, and if the amount of change is large, The distance may have changed significantly. In addition, it can be considered that the distance to the subject may further change in the future.
(2) When the contrast AF evaluation value is less than or equal to a certain threshold value When the contrast AF evaluation value is less than a predetermined threshold value, there is a possibility that the lens position is far from the in-focus position. In this case, it can be considered that the distance to the subject has changed greatly.
(3) When a movement vector is calculated based on the detection distance by contrast AF, and the magnitude of the vector exceeds a certain threshold, by calculating the movement vector, it is outside the range in which the lens is moved depending on the calculated vector size. It can be estimated whether or not there is a possibility that the contrast AF evaluation value is maximized.

なお、ステップ178において、(1)〜(3)の何れか1つを適用して判定するようにしてもよいし、2つ以上の組み合わせを適用して1つでも該当した場合は良好に行えなかったと判定してもよい。   In step 178, determination may be made by applying any one of (1) to (3), and if one or more combinations are applied, it can be performed satisfactorily. It may be determined that there was not.

一方、ステップ178で肯定判定となった場合は、ステップ180に移行する。   On the other hand, if the determination in step 178 is affirmative, the process proceeds to step 180.

ステップ180では、レリーズボタン56Aが全押し状態とされたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ182に移行する。   In step 180, it is determined whether or not the release button 56A is fully pressed. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 182.

ステップ182では、上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後にステップ184に移行する。   In step 182, the prism moving motor described above is driven to retract the prism plate 84 from the light receiving surface 14 </ b> A, and then the process proceeds to step 184.

ステップ184では、撮影動作として、この時点で第2メモリ40に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路24によって所定の圧縮形式で圧縮した後に記録メディア42Aに画像ファイルとして記録し、その後に本撮影処理を終了する。   In step 184, as a photographing operation, the YC signal stored in the second memory 40 at this time is compressed in a predetermined compression format by the compression / decompression processing circuit 24 and then recorded as an image file on the recording medium 42A. The main shooting process ends.

一方、ステップ180で否定判定となった場合はステップ186に移行して、レリーズボタン56Aが非押下位置に戻されたか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ176に戻る。   On the other hand, if a negative determination is made in step 180, the process proceeds to step 186 to determine whether or not the release button 56A has been returned to the non-depressed position. If the determination is negative, the process returns to step 176 again. Return.

また、ステップ186が肯定判定となった場合は、ステップ188に移行して上述のプリズム移動用モータを駆動してプリズム板84を受光面14Aから退避させ、その後に本撮影処理を終了する。   If the determination in step 186 is affirmative, the process proceeds to step 188 where the prism moving motor described above is driven to retract the prism plate 84 from the light receiving surface 14A, and then the main photographing process is terminated.

本変形例3によれば、プリズム板84を用いた位相差AF制御によりすばやく合焦状態とし、その後コントラストAF制御を実行するので、スルー画像へのプリズムの移りこみを抑えつつ、継続的に合焦状態とすることが可能である。また、被写体が大きく動いてしまったときは、再度位相差AF制御を実行するようにしているので、すばやく合焦状態とすることができる。   According to the third modification, since the focusing state is quickly achieved by the phase difference AF control using the prism plate 84 and then the contrast AF control is executed, the focusing is continuously performed while suppressing the movement of the prism to the through image. It can be in a focused state. Further, when the subject has moved greatly, the phase difference AF control is executed again, so that the focused state can be quickly achieved.

なお、以上の各実施形態で説明したデジタルカメラ10の構成(図1及び図2参照)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。   Note that the configuration of the digital camera 10 described in the above embodiments (see FIGS. 1 and 2) is merely an example, and it is needless to say that the configuration can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

例えば、撮影処理においてコントラストAF制御を実行しない場合(図7及び図13参照)には、AF検出回路34を、位相差だけを検出する構成とすることができる。   For example, when the contrast AF control is not executed in the photographing process (see FIGS. 7 and 13), the AF detection circuit 34 can be configured to detect only the phase difference.

実施形態に係るデジタルカメラの外観を示す外観図である。It is an external view which shows the external appearance of the digital camera which concerns on embodiment. 実施形態に係るデジタルカメラの電気系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 electric system of the digital camera which concerns on embodiment. 第1実施形態に係るプリズム板を撮影光路に挿入した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which inserted the prism board which concerns on 1st Embodiment in the imaging | photography optical path. 第1実施形態に係るプリズム板とCCDの受光面との位置関係を示す正面図である。It is a front view which shows the positional relationship of the prism plate which concerns on 1st Embodiment, and the light-receiving surface of CCD. 第1実施形態に係るプリズム板による光束の分割状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the division | segmentation state of the light beam by the prism plate which concerns on 1st Embodiment. プリズム板を挿入して撮像を行なった場合に得られる画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the image obtained when a prism board is inserted and it images. 第1実施形態に係る撮影処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the imaging | photography process which concerns on 1st Embodiment. 複数のプリズム板を設ける形態の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the form which provides a some prism board. 第2実施形態に係るプリズム部が設けられた赤外線カットプレートと、CCDの受光面との位置関係を示す正面図である。It is a front view which shows the positional relationship of the infrared cut plate provided with the prism part which concerns on 2nd Embodiment, and the light-receiving surface of CCD. 第2実施形態に係る赤外線カットプレートの断面図である。It is sectional drawing of the infrared cut plate which concerns on 2nd Embodiment. 他の形態の赤外線カットプレートの断面図である。It is sectional drawing of the infrared cut plate of another form. 第3実施形態に係る撮影処理の実行時にLCDに表示される画像の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the image displayed on LCD at the time of execution of the imaging | photography process which concerns on 3rd Embodiment. 変形例1に係る撮影処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a flow of imaging processing according to Modification Example 1. 変形例2に係る撮影処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a flow of imaging processing according to Modification Example 2. 変形例3に係る撮影処理の流れを示すフローチャートである。14 is a flowchart showing a flow of imaging processing according to Modification 3.

符号の説明Explanation of symbols

10 デジタルカメラ
12 レンズ
13 光学ユニット(光学系部材)
14 CCD(撮像手段)
30 LCD(表示手段)
32 CPU(距離導出手段、制御手段、位置特定手段、判定手段)
34 AF検出回路(距離導出手段、位置特定手段)
42A 記録メディア(記録媒体)
50 モータ駆動部(変更手段、分岐光学素子移動手段)
56 操作部(入力手段)
84 プリズム板(分岐光学素子)
280 赤外線カットガラス(波長制限手段)
284 プリズム部(分岐光学素子)
10 Digital Camera 12 Lens 13 Optical Unit (Optical System Member)
14 CCD (imaging means)
30 LCD (display means)
32 CPU (distance deriving means, control means, position specifying means, determination means)
34 AF detection circuit (distance deriving means, position specifying means)
42A Recording media (recording media)
50 Motor drive unit (changing means, branching optical element moving means)
56 Operation unit (input means)
84 Prism plate (branching optical element)
280 Infrared cut glass (wavelength limiting means)
284 Prism (branching optical element)

Claims (5)

被写体像を結像するための光学系部材と、
前記光学系部材を駆動して前記被写体像の結像位置を変更する変更手段と、
前記光学系部材を介して被写体像を示すデジタル画像データを取得する撮像手段と、
前記光学系部材からの入射光を光軸に対して所定の反射角度で反射させることにより2分割するように配置された一対の第1の反射面と、各第1の反射面により反射された光をそれぞれ前記光軸と平行する方向であって前記撮像手段の配設方向に反射する対の第2の反射面と、を有したプリズム板で形成された分岐光学素子であって、前記プリズム板を介した場合の前記光学部材から前記撮像手段の受光面までの光路長と、前記プリズム板を介さない場合の前記光学部材から前記撮像手段の受光面までの光路長との差が相殺されるように、前記プリズム板の前記第1の反射面と前記第2の反射面との間の距離、及び前記プリズム板の屈折率が定められた複数の分岐光学素子と、
前記複数の分岐光学素子を移動させることにより、前記光学系部材と前記撮像手段との間に出没可能にするため分岐光学素子移動手段と、
前記分岐光学素子移動手段により前記複数の分岐光学素子を前記光学系部材と前記撮像手段との間に移動させた状態で前記撮像手段による撮像により得られたデジタル画像データに基づいて、前記複数の分岐光学素子により分岐された入射光のそれぞれが示す2つの画像の位相差を導出し、各位相差の導出結果に基づいて被写体距離を導出する距離導出手段と、
前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じて被写体像が前記撮像手段の配設位置で結像するように前記変更手段を制御する制御手段と、
前記撮像手段と前記光学部材との間に設けられ、前記撮像手段へ入射させる光の波長を制限する波長制限手段と、
を備え、
前記波長制限手段は、前記距離導出手段による被写体距離の導出時に用いる距離導出用領域と、前記光学部材の位置決定後、撮影保存用のデジタル画像データの取得時に用いる撮影用領域と、を有し、
前記複数の分岐光学素子を、前記波長制限手段の前記距離導出用領域に設けた撮像装置。
An optical member for forming a subject image;
Changing means for driving the optical system member to change the imaging position of the subject image;
Imaging means for acquiring digital image data representing a subject image via the optical system member;
The incident light from the optical system member is reflected by a pair of first reflecting surfaces arranged so as to be divided into two by reflecting the incident light with respect to the optical axis at a predetermined reflection angle, and reflected by the first reflecting surfaces. a branched optical element made of a prism plate having a second reflecting surface of a pair of reflection at the arrangement direction of the imaging means in a direction parallel to the light each of said optical axis, the said The difference between the optical path length from the optical member through the prism plate to the light receiving surface of the imaging unit and the optical path length from the optical member to the light receiving surface of the imaging unit without the prism plate cancels each other. A plurality of branch optical elements in which a distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface of the prism plate and a refractive index of the prism plate are determined;
By moving the plurality of branch optical element, a splitting optical device moving means to retractably between the optical member and the image pickup means,
Based on digital image data obtained by imaging by the imaging means in a state where the plurality of branching optical elements are moved between the optical system member and the imaging means by the branching optical element moving means , A distance deriving unit for deriving a phase difference between two images represented by each of incident light branched by the branching optical element, and deriving a subject distance based on a result of deriving each phase difference ;
Control means for controlling the changing means so that a subject image is formed at an arrangement position of the imaging means according to the subject distance derived by the distance deriving means;
A wavelength limiting unit that is provided between the imaging unit and the optical member and limits a wavelength of light incident on the imaging unit;
With
The wavelength limiting unit includes a distance deriving region used when deriving a subject distance by the distance deriving unit, and a photographing region used when acquiring digital image data for photographing storage after determining the position of the optical member. ,
An imaging apparatus in which the plurality of branch optical elements are provided in the distance deriving region of the wavelength limiting unit .
前記変更手段により前記光学部材による結像位置を変更しながら、前記撮像手段による撮像によって取得されたデジタル画像データに基づく画像の輝度の高周波成分を示す評価値を検出し、検出された評価値に基づいて、読み取られた画像のコントラストが最大となる前記光学部材の位置を特定する位置特定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御する請求項記載の撮像装置。
While changing the imaging position by the optical member by the changing means, an evaluation value indicating a high frequency component of the luminance of the image based on the digital image data acquired by imaging by the imaging means is detected, and the detected evaluation value is Based on a position specifying means for specifying the position of the optical member where the contrast of the read image is maximized,
The control means performs control of the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and the optical member by the changing means. The imaging device according to claim 1 , wherein the imaging device is controlled to move to a specified position.
前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定が良好に実行できたか、良好に実行できなかったかを判定する判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記距離導出手段により導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行った後に、前記位置特定手段による前記光学部材の位置の特定及び前記変更手段による前記光学部材の前記特定された位置への移動を行なうように制御すると共に、前記判定手段により前記光学部材の位置の特定が良好に実行できなかったと判定された場合には、再び前記距離導出手段による被写体距離の導出及び導出された被写体距離に応じた前記変更手段の制御を行うように制御する請求項記載の撮像装置。
A determination means for determining whether or not the position of the optical member by the position specifying means has been successfully executed or not.
The control means performs control of the changing means according to the subject distance derived by the distance deriving means, and then specifies the position of the optical member by the position specifying means and the optical member by the changing means. Control is performed so as to move to the specified position, and if the determination unit determines that the position of the optical member has not been satisfactorily executed, the subject distance is derived again by the distance deriving unit. The imaging apparatus according to claim 2 , wherein control is performed so that the change unit is controlled according to the derived subject distance.
前記分岐光学素子の配設位置においては、前記波長の制限が行なわれないようにした請求項1〜請求項3の何れか1項記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the wavelength is not restricted at an arrangement position of the branch optical element. 前記デジタル画像データにより示される被写体像を表示するための表示手段と、
前記表示手段に前記分岐光学素子を介して得られたデジタル画像データにより示される被写体像を表示する際に、前記分岐光学素子により分割された入射光に相当する2つの領域の画像を合成して、当該2つの領域の中央に合成した画像を表示する請求項1〜請求項の何れか1項記載の撮像装置。
Display means for displaying a subject image indicated by the digital image data;
When displaying the subject image indicated by the digital image data obtained through the branch optical element on the display means, the images of the two regions corresponding to the incident light divided by the branch optical element are synthesized. the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4 for displaying the synthesized image in the center of the two regions.
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