JP6467768B2 - Imaging device - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus.

従来より、シャッターレリーズボタンの半押し操作を行った場合に、光学系の焦点状態に基づいて焦点調節レンズを駆動する合焦駆動を行い、その後、シャッターレリーズボタンの半押し操作が継続されている間は、一度調節した焦点調節レンズの位置において、焦点状態の検出を繰り返し行い、焦点状態が変化した場合に、変化した焦点状態に応じて焦点調節レンズを駆動する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。   Conventionally, when the shutter release button is pressed halfway, the focus release lens is driven based on the focus state of the optical system, and then the shutter release button is pressed halfway. In the meantime, a technique is known in which the focus state is repeatedly detected at the position of the focus adjustment lens once adjusted, and when the focus state changes, the focus adjustment lens is driven according to the changed focus state (for example, , See Patent Document 1).

特開２０１２−１１８１１号公報JP 2012-11811 A

しかしながら、従来技術では、合焦位置を検出することができない場合には、一律に、レリーズ動作を禁止しているため、たとえば水中撮影時など、被写体が低輝度または低コントラストであり、合焦位置を検出し難い場面では、レリーズ動作が禁止されてしまい、撮影者が所望するタイミングで画像を撮影できない場合があった。   However, in the prior art, when the in-focus position cannot be detected, the release operation is uniformly prohibited, so that the subject has low brightness or low contrast, such as during underwater shooting, and the in-focus position In a scene where it is difficult to detect the image, the release operation is prohibited, and there are cases where an image cannot be taken at a timing desired by the photographer.

本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。   The present invention solves the above problems by the following means.

［１］本発明に係る撮像素子は、焦点調節レンズを有する光学系による像を撮像して信号を出力する撮像部と、前記信号に基づく前記光学系の合焦位置と前記撮像部の撮像面とのずれ量、および前記信号に基づいて生成される画像のコントラストに基づく前記合焦位置の、少なくとも一方を検出する検出部と、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、かつ、被写体の輝度および被写体のコントラストの少なくとも一方が低い場合、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により検出されたコントラストに基づいて、前記焦点調節レンズの位置を制御して前記撮像部による撮像を行う第１制御と、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記撮像部による撮像を行わない第２制御とを選択的に行う制御部と、を備える。
［２］上記撮像素子において、前記信号に基づく画像データを記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記検出部により検出されたコントラストに基づいて前記焦点調節レンズの位置を制御して、前記記憶部に画像データを記憶する前記第１制御と、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記記憶部に画像データを記憶しない前記第２制御とを行う。
［３］上記撮像素子において、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できなかったことを報知する報知部を備える。
［４］上記撮像素子において、前記制御部による前記第１制御と前記第２制御とを選択可能な選択部と備える。
［５］上記撮像素子において、前記制御部は、前記検出部により前記ずれ量が検出できない場合、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出させる。
［６］上記撮像素子において、前記制御部は、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置が所定回数以上検出できない場合、前記第１制御を行う。
［７］本発明に係る撮像装置は、前記制御部は、前記ずれ量または前記合焦位置に基づいて前記焦点調節レンズの位置を制御した後、前記ずれ量または前記合焦位置が変化すると前記第１制御を行う。
[1] an imaging device according to the present invention includes an imaging unit for outputting a signal by imaging an image formed by an optical system having a focusing lens, the signal based rather of the optical system focus position and the imaging unit shift amount of the imaging surface, and based rather the focus position in the contrast of the image generated on the basis of the signal, a detector for detecting at least one, the detected while changing the position of the focusing lens If the shift amount and the focus position cannot be detected by the unit, and if at least one of the luminance of the subject and the contrast of the subject is low, the contrast detected by the detection unit is changed while changing the position of the focus adjustment lens. Based on the first control for controlling the position of the focus adjustment lens and performing imaging by the imaging unit, and the detection unit while changing the position of the focus adjustment lens If you can not detect more the shift amount and the in-focus position, and a second control and the control unit selectively performs not performing imaging by the imaging unit.
[2] The imaging device includes a storage unit that stores image data based on the signal, and the control unit sets the shift amount and the in-focus position by the detection unit while changing the position of the focus adjustment lens. If it cannot be detected, the position of the focus adjustment lens is controlled based on the contrast detected by the detection unit, and the first control for storing image data in the storage unit and the position of the focus adjustment lens are changed. However, when the detection unit cannot detect the shift amount and the in-focus position, the second control that does not store image data in the storage unit is performed.
[3] In the imaging device, when the detection unit cannot detect the shift amount and the focus position while changing the position of the focus adjustment lens, the detection unit can detect the shift amount and the focus position. An informing unit for informing that there was no information is provided.
[4] The imaging device includes a selection unit capable of selecting the first control and the second control by the control unit.
[5] In the imaging device, when the detection unit cannot detect the shift amount, the control unit causes the detection unit to detect the shift amount and the in-focus position while changing the position of the focus adjustment lens. .
[6] In the imaging device, the control unit performs the first control when the shift amount and the focus position cannot be detected a predetermined number of times or more by the detection unit while changing the position of the focus adjustment lens.
[7] In the imaging apparatus according to the present invention, the control unit controls the position of the focus adjustment lens based on the shift amount or the focus position, and then changes the shift amount or the focus position. The first control is performed.

本発明によれば、画像を適切に撮影することができる。   According to the present invention, an image can be appropriately captured.

図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a camera according to the present embodiment. 図２は、図１に示す撮像素子の撮像面を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an imaging surface of the imaging device shown in FIG. 図３は、図２のIII部を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。FIG. 3 is a front view schematically showing the arrangement of the focus detection pixels 222a and 222b by enlarging the III part of FIG. 図４（Ａ）は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図、図４（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図４（Ｃ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図、図４（Ｄ）は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す断面図、図４（Ｅ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す断面図、図４（Ｆ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す断面図である。4A is an enlarged front view showing one of the imaging pixels 221, FIG. 4B is an enlarged front view showing one of the focus detection pixels 222a, and FIG. FIG. 4D is an enlarged front view showing one of the focus detection pixels 222b, FIG. 4D is a cross-sectional view showing one of the imaging pixels 221 in an enlarged manner, and FIG. 4E is one of the focus detection pixels 222a. FIG. 4F is an enlarged sectional view showing one of the focus detection pixels 222b. 図５は、図３のＶ-Ｖ線に沿う断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 図６は、本実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the camera according to the present embodiment. 図７は、ステップＳ１１６の第２制御処理を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the second control process of step S116. 図８は、ステップＳ１１７の第１制御処理を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the first control process of step S117.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体２とレンズ鏡筒３から構成され、これらカメラ本体２とレンズ鏡筒３はマウント部４により着脱可能に結合されている。   FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a digital camera 1 according to an embodiment of the present invention. A digital camera 1 according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as a camera 1) includes a camera body 2 and a lens barrel 3, and the camera body 2 and the lens barrel 3 are detachably coupled by a mount unit 4. Yes.

レンズ鏡筒３は、カメラ本体２に着脱可能な交換レンズである。図１に示すように、レンズ鏡筒３には、レンズ３１，３２，３３、および絞り３４を含む撮影光学系が内蔵されている。   The lens barrel 3 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 2. As shown in FIG. 1, the lens barrel 3 includes a photographic optical system including lenses 31, 32, 33 and a diaphragm 34.

レンズ３２は、フォーカスレンズであり、光軸Ｌ１方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ３２は、レンズ鏡筒３の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ３５によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ３６によってその位置が調節される。   The lens 32 is a focus lens, and can adjust the focal length of the photographing optical system by moving in the direction of the optical axis L1. The focus lens 32 is provided so as to be movable along the optical axis L1 of the lens barrel 3, and its position is adjusted by the focus lens drive motor 36 while its position is detected by the encoder 35.

エンコーダ３５で検出されたフォーカスレンズ３２の現在位置情報は、レンズ制御部３７を介して後述するカメラ制御部２１へ送出され、フォーカスレンズ駆動モータ３６は、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ３２の駆動位置が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより駆動する。   Information on the current position of the focus lens 32 detected by the encoder 35 is sent to the camera control unit 21 to be described later via the lens control unit 37, and the focus lens driving motor 36 calculates the focus lens 32 calculated based on this information. Are driven by being sent from the camera control unit 21 via the lens control unit 37.

絞り３４は、上記撮影光学系を通過して撮像素子２２に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り３４による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体２に設けられた操作部２８によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部２１からレンズ制御部３７に入力される。絞り３４の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部３７で現在の開口径が認識される。   The diaphragm 34 is configured such that the aperture diameter around the optical axis L1 can be adjusted in order to limit the amount of light flux that passes through the photographing optical system and reaches the image sensor 22 and to adjust the blur amount. The adjustment of the aperture diameter by the diaphragm 34 is performed, for example, by sending an appropriate aperture diameter calculated in the automatic exposure mode from the camera control unit 21 via the lens control unit 37. Further, the set aperture diameter is input from the camera control unit 21 to the lens control unit 37 by a manual operation by the operation unit 28 provided in the camera body 2. The aperture diameter of the aperture 34 is detected by an aperture sensor (not shown), and the lens controller 37 recognizes the current aperture diameter.

一方、カメラ本体２には、上記撮影光学系からの光束Ｌ１を受光する撮像素子２２が、撮影光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター２３が設けられている。撮像素子２２はＣＣＤやＣＭＯＳなどのデバイスから構成され、受光した光信号を電気信号に変換してカメラ制御部２１に送出する。カメラ制御部２１に送出された撮影画像情報は、逐次、液晶駆動回路２５に送出されて観察光学系の電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６に表示されるとともに、操作部２８に備えられたレリーズボタン（不図示）が全押しされた場合には、その撮影画像情報が、記録媒体であるカメラメモリ２４に記録される。なお、カメラメモリ２４は着脱可能なカード型メモリや内蔵型メモリの何れをも用いることができる。   On the other hand, the camera body 2 is provided with an imaging element 22 that receives the light beam L1 from the photographing optical system on a planned focal plane of the photographing optical system, and a shutter 23 is provided on the front surface thereof. The image sensor 22 is composed of a device such as a CCD or CMOS, converts the received optical signal into an electrical signal, and sends it to the camera control unit 21. The captured image information sent to the camera control unit 21 is sequentially sent to the liquid crystal drive circuit 25 and displayed on the electronic viewfinder (EVF) 26 of the observation optical system, and a release button ( When (not shown) is fully pressed, the photographed image information is recorded in the camera memory 24 which is a recording medium. The camera memory 24 can be either a removable card type memory or a built-in memory.

カメラ本体２には、撮像素子２２で撮像される像を観察するための観察光学系が設けられている。本実施形態の観察光学系は、液晶表示素子からなる電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６と、これを駆動する液晶駆動回路２５と、接眼レンズ２７とを備えている。液晶駆動回路２５は、撮像素子２２で撮像され、カメラ制御部２１へ送出された撮影画像情報を読み込み、これに基づいて電子ビューファインダ２６を駆動する。これにより、ユーザは、接眼レンズ２７を通して現在の撮影画像を観察することができる。なお、光軸Ｌ２による上記観察光学系に代えて、または、これに加えて、液晶ディスプレイをカメラ本体２の背面等に設け、この液晶ディスプレイに撮影画像を表示させることもできる。   The camera body 2 is provided with an observation optical system for observing an image picked up by the image pickup device 22. The observation optical system of the present embodiment includes an electronic viewfinder (EVF) 26 composed of a liquid crystal display element, a liquid crystal driving circuit 25 that drives the electronic viewfinder (EVF) 26, and an eyepiece lens 27. The liquid crystal drive circuit 25 reads the captured image information captured by the image sensor 22 and sent to the camera control unit 21, and drives the electronic viewfinder 26 based on the read image information. Thereby, the user can observe the current captured image through the eyepiece lens 27. Note that, instead of or in addition to the observation optical system using the optical axis L2, a liquid crystal display may be provided on the back surface of the camera body 2, and a photographed image may be displayed on the liquid crystal display.

カメラ本体２にはカメラ制御部２１が設けられている。カメラ制御部２１は、マウント部４に設けられた電気信号接点部４１によりレンズ制御部３７と電気的に接続され、このレンズ制御部３７からレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部３７へレンズ駆動量や絞り開口径などの情報を送信する。また、カメラ制御部２１は、上述したように撮像素子２２から画素出力を読み出すとともに、読み出した画素出力について、必要に応じて所定の情報処理を施すことにより画像情報を生成し、生成した画像情報を、電子ビューファインダ２６の液晶駆動回路２５やメモリ２４に出力する。また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２からの画像情報の補正やレンズ鏡筒３の焦点調節状態、絞り調節状態などを検出するなど、カメラ１全体の制御を司る。   A camera control unit 21 is provided in the camera body 2. The camera control unit 21 is electrically connected to the lens control unit 37 through an electric signal contact unit 41 provided in the mount unit 4, receives lens information from the lens control unit 37, and drives the lens control unit 37 to drive the lens. Send information such as volume and aperture diameter. The camera control unit 21 reads out the pixel output from the image sensor 22 as described above, generates image information by performing predetermined information processing on the read out pixel output as necessary, and generates the generated image information. Is output to the liquid crystal driving circuit 25 and the memory 24 of the electronic viewfinder 26. The camera control unit 21 controls the entire camera 1 such as correction of image information from the image sensor 22 and detection of a focus adjustment state and an aperture adjustment state of the lens barrel 3.

また、カメラ制御部２１は、上記に加えて、撮像素子２２から読み出した画素データに基づき、位相検出方式による撮影光学系の焦点状態の検出、およびコントラスト検出方式による撮影光学系の焦点状態の検出を行う。なお、具体的な焦点状態の検出方法については、後述する。   In addition to the above, the camera control unit 21 detects the focus state of the photographic optical system by the phase detection method and the focus state of the photographic optical system by the contrast detection method based on the pixel data read from the image sensor 22. I do. A specific focus state detection method will be described later.

操作部２８は、シャッターレリーズボタンなどの撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、撮影モードの切換えや、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換、オートフォーカスモードの中でも、ＡＦ−Ｓモード／ＡＦ−Ｃモード／ＡＦ−Ａモードの切換が行えるようになっている。この操作部２８により設定された各種モードはカメラ制御部２１へ送出され、当該カメラ制御部２１によりカメラ１全体の動作が制御される。また、シャッターレリーズボタンは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。   The operation unit 28 is an input switch for the photographer to set various operation modes of the camera 1 such as a shutter release button. The operation unit 28 switches among the shooting modes, the auto focus mode / manual focus mode, and the auto focus mode. The AF-S mode / AF-C mode / AF-A mode can be switched. Various modes set by the operation unit 28 are sent to the camera control unit 21, and the operation of the entire camera 1 is controlled by the camera control unit 21. The shutter release button includes a first switch SW1 that is turned on when the button is half-pressed and a second switch SW2 that is turned on when the button is fully pressed.

ここで、ＡＦ−Ｓモードとは、シャッターレリーズボタンの半押しがされた後、焦点検出結果に基づき、フォーカスレンズ３２を駆動することで合焦駆動を行ない、一度調節したフォーカスレンズ３２の位置を固定し、そのフォーカスレンズ位置で撮影するモードである。なお、ＡＦ−Ｓモードは、合焦精度を重視したモードであり、たとえば、静止している被写体を撮影する際に選択される。また、ＡＦ−Ｃモードとは、シャッターレリーズボタンの半押しがされた後、焦点検出結果に基づき、フォーカスレンズ３２を駆動することで合焦駆動を行ない、その後、シャッターレリーズボタンの半押し操作が継続されている間は、焦点状態の検出を繰り返し行い、焦点状態が変化した場合には、変化した焦点状態に応じて、フォーカスレンズ３２を駆動するモードである。また、ＡＦ−Ｃモードでは、移動する被写体の像面位置の時間変化に基づいて、被写体の像面位置を予測し、予測した被写体の像面位置に応じて、フォーカスレンズ３２を駆動する予測駆動が行われる。このように、ＡＦ−Ｃモードは、被写体への追従性を重視したモードであり、たとえば、動体である被写体を撮影する際に選択される。また、ＡＦ−Ａモードとは、ＡＦ−ＳモードおよびＡＦ−Ｃモードを自動で切り替えて、光学系の焦点調節を行うモードであり、ＡＦ−Ｓモードによる焦点調節を行って被写体にピントを合わせた後、被写体が動き出した場合に、ＡＦ−Ｃモードによる焦点調節を行うモードである。   Here, the AF-S mode means that after the shutter release button is half-pressed, the focus lens 32 is driven based on the focus detection result to perform the focus drive, and the position of the focus lens 32 adjusted once is set. This is a mode in which the subject is fixed and photographed at the focus lens position. The AF-S mode is a mode in which focusing accuracy is emphasized, and is selected, for example, when shooting a stationary subject. In the AF-C mode, after the shutter release button is half-pressed, the focus lens 32 is driven based on the focus detection result to perform in-focus driving, and then the shutter release button is half-pressed. While the operation is continued, the focus state is repeatedly detected, and when the focus state changes, the focus lens 32 is driven in accordance with the changed focus state. In the AF-C mode, the image plane position of the subject is predicted based on the temporal change in the image plane position of the moving subject, and the prediction drive that drives the focus lens 32 according to the predicted image plane position of the subject. Is done. As described above, the AF-C mode is a mode in which followability to a subject is emphasized, and is selected, for example, when a subject that is a moving object is photographed. The AF-A mode is a mode in which the AF-S mode and the AF-C mode are automatically switched to adjust the focus of the optical system. The focus is adjusted by the AF-S mode to focus on the subject. After that, when the subject starts to move, the focus adjustment is performed in the AF-C mode.

また、本実施形態では、操作部２８を操作することで、撮影モードを設定することができる。本実施形態では、水中での撮影に適した水中撮影モード、オート撮影モード、および、マニュアル撮影モードを含む撮影モードが選択できる。操作部２８により設定された撮影モードの情報は、カメラ制御部２１に送信される。   In the present embodiment, the shooting mode can be set by operating the operation unit 28. In the present embodiment, a shooting mode including an underwater shooting mode suitable for underwater shooting, an auto shooting mode, and a manual shooting mode can be selected. Information on the shooting mode set by the operation unit 28 is transmitted to the camera control unit 21.

次に、本実施形態に係る撮像素子２２について説明する。   Next, the image sensor 22 according to the present embodiment will be described.

図２は、撮像素子２２の撮像面を示す正面図、図３は、図２のIII部分を拡大して焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。   FIG. 2 is a front view showing the imaging surface of the imaging device 22, and FIG. 3 is a front view schematically showing the arrangement of the focus detection pixels 222a and 222b by enlarging the III part of FIG.

本実施形態の撮像素子２２は、図３に示すように、複数の撮像画素２２１が、撮像面の平面上に二次元的に配列され、緑色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する緑画素Ｇと、赤色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する赤画素Ｒと、青色の波長領域を透過するカラーフィルタを有する青画素Ｂがいわゆるベイヤー配列（Bayer Arrangement）されたものである。すなわち、隣接する４つの画素群２２３（稠密正方格子配列）において一方の対角線上に２つの緑画素が配列され、他方の対角線上に赤画素と青画素が１つずつ配列されている。このベイヤー配列された画素群２２３を単位として、当該画素群２２３を撮像素子２２の撮像面に二次元状に繰り返し配列することで撮像素子２２が構成されている。   As shown in FIG. 3, the imaging element 22 of the present embodiment includes a green pixel G having a color filter in which a plurality of imaging pixels 221 are two-dimensionally arranged on the plane of the imaging surface and transmit a green wavelength region. A red pixel R having a color filter that transmits a red wavelength region and a blue pixel B having a color filter that transmits a blue wavelength region are arranged in a so-called Bayer Arrangement. That is, in four adjacent pixel groups 223 (dense square lattice arrangement), two green pixels are arranged on one diagonal line, and one red pixel and one blue pixel are arranged on the other diagonal line. The image sensor 22 is configured by repeatedly arranging the pixel group 223 on the imaging surface of the image sensor 22 in a two-dimensional manner with the Bayer array pixel group 223 as a unit.

なお、単位画素群２２３の配列は、図示する稠密正方格子以外にも、たとえば稠密六方格子配列にすることもできる。また、カラーフィルタの構成や配列はこれに限定されることはなく、補色フィルタ（緑：Ｇ、イエロー：Ｙｅ、マゼンタ：Ｍｇ，シアン：Ｃｙ）の配列を採用することもできる。   The unit pixel group 223 may be arranged in a dense hexagonal lattice arrangement other than the dense square lattice shown in the figure. Further, the configuration and arrangement of the color filters are not limited to this, and an arrangement of complementary color filters (green: G, yellow: Ye, magenta: Mg, cyan: Cy) can also be adopted.

図４（Ａ）は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図、図４（Ｄ）は断面図である。一つの撮像画素２２１は、マイクロレンズ２２１１と、光電変換部２２１２と、図示しないカラーフィルタから構成され、図４（Ｄ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２１２が造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２１１が形成されている。光電変換部２２１２は、マイクロレンズ２２１１により撮影光学系の射出瞳（たとえばＦ１．０）を通過する撮像光束を受光する形状とされ、撮像光束を受光する。   4A is an enlarged front view showing one of the imaging pixels 221 and FIG. 4D is a cross-sectional view. One imaging pixel 221 includes a microlens 2211, a photoelectric conversion unit 2212, and a color filter (not shown), and on the surface of the semiconductor circuit substrate 2213 of the imaging element 22 as shown in the cross-sectional view of FIG. A photoelectric conversion portion 2212 is built, and a microlens 2211 is formed on the surface thereof. The photoelectric conversion unit 2212 is configured to receive an imaging light beam that passes through an exit pupil (for example, F1.0) of the photographing optical system by the micro lens 2211, and receives the imaging light beam.

また、撮像素子２２の撮像面の中心、ならびに中心から左右対称位置の３箇所には、上述した撮像画素２２１に代えて焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂが配列された焦点検出画素列２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。そして、図３に示すように、一つの焦点検出画素列は、複数の焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂが、互いに隣接して交互に、横一列（２２ａ，２２ｃ，２２ｃ）に配列されて構成されている。本実施形態においては、焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、ベイヤー配列された撮像画素２２１の緑画素Ｇと青画素Ｂとの位置にギャップを設けることなく密に配列されている。   In addition, focus detection pixel rows 22a, 22b, and 22c in which focus detection pixels 222a and 222b are arranged in place of the above-described imaging pixels 221 at the center of the image pickup surface of the image pickup element 22 and three positions that are symmetrical from the center. Is provided. As shown in FIG. 3, one focus detection pixel column includes a plurality of focus detection pixels 222 a and 222 b that are alternately arranged adjacent to each other in a horizontal row (22 a, 22 c, 22 c). Yes. In the present embodiment, the focus detection pixels 222a and 222b are densely arranged without providing a gap at the position of the green pixel G and the blue pixel B of the image pickup pixel 221 arranged in the Bayer array.

なお、図２に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃの位置は図示する位置にのみ限定されず、何れか一箇所、二箇所にすることもでき、また、四箇所以上の位置に配置することもできる。また、実際の焦点検出に際しては、複数配置された焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃの中から、撮影者が操作部２８を手動操作することにより所望の焦点検出画素列を、焦点検出エリアとして選択することもできる。   Note that the positions of the focus detection pixel rows 22a to 22c shown in FIG. 2 are not limited to the illustrated positions, and may be any one or two, or may be arranged at four or more positions. it can. In actual focus detection, a photographer manually operates the operation unit 28 from among a plurality of focus detection pixel rows 22a to 22c, and selects a desired focus detection pixel row as a focus detection area. You can also.

図４（Ｂ）は、焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図４（Ｅ）は、焦点検出画素２２２ａの断面図である。また、図４（Ｃ）は、焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図、図４（Ｆ）は、焦点検出画素２２２ｂの断面図である。焦点検出画素２２２ａは、図４（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ａと、半円形状の光電変換部２２２２ａとから構成され、図４（Ｅ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ａが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ａが形成されている。また、焦点検出画素２２２ｂは、図４（Ｃ）に示すように、マイクロレンズ２２２１ｂと、光電変換部２２２２ｂとから構成され、図４（Ｆ）の断面図に示すように、撮像素子２２の半導体回路基板２２１３の表面に光電変換部２２２２ｂが造り込まれ、その表面にマイクロレンズ２２２１ｂが形成されている。そして、これら焦点検出画素２２２ａおよび２２２ｂは、図３に示すように、互いに隣接して交互に、横一列に配列されることにより、図２に示す焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃを構成する。   4B is an enlarged front view of one of the focus detection pixels 222a, and FIG. 4E is a cross-sectional view of the focus detection pixel 222a. 4C is an enlarged front view showing one of the focus detection pixels 222b, and FIG. 4F is a cross-sectional view of the focus detection pixel 222b. As shown in FIG. 4B, the focus detection pixel 222a includes a micro lens 2221a and a semicircular photoelectric conversion unit 2222a. As shown in the cross-sectional view of FIG. A photoelectric conversion portion 2222a is formed on the surface of the semiconductor circuit substrate 2213, and a micro lens 2221a is formed on the surface. The focus detection pixel 222b includes a micro lens 2221b and a photoelectric conversion unit 2222b as shown in FIG. 4C, and a semiconductor of the image sensor 22 as shown in the cross-sectional view of FIG. A photoelectric conversion unit 2222b is formed on the surface of the circuit board 2213, and a microlens 2221b is formed on the surface. Then, as shown in FIG. 3, these focus detection pixels 222a and 222b are alternately arranged adjacent to each other in a horizontal row, thereby forming focus detection pixel rows 22a to 22c shown in FIG.

なお、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは、マイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより撮影光学系の射出瞳の所定の領域（たとえばＦ２．８）を通過する光束を受光するような形状とされる。また、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂにはカラーフィルタは設けられておらず、その分光特性は、光電変換を行うフォトダイオードの分光特性と、図示しない赤外カットフィルタの分光特性を総合したものとなっている。ただし、撮像画素２２１と同じカラーフィルタのうちの一つ、たとえば緑フィルタを備えるように構成することもできる。   The photoelectric conversion units 2222a and 2222b of the focus detection pixels 222a and 222b have such a shape that the microlenses 2221a and 2221b receive a light beam that passes through a predetermined region (eg, F2.8) of the exit pupil of the photographing optical system. Is done. Further, the focus detection pixels 222a and 222b are not provided with color filters, and their spectral characteristics are the total of the spectral characteristics of a photodiode that performs photoelectric conversion and the spectral characteristics of an infrared cut filter (not shown). ing. However, it may be configured to include one of the same color filters as the imaging pixel 221, for example, a green filter.

また、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示す焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂは半円形状としたが、光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの形状はこれに限定されず、他の形状、たとえば、楕円形状、矩形状、多角形状とすることもできる。   In addition, although the photoelectric conversion units 2222a and 2222b of the focus detection pixels 222a and 222b illustrated in FIGS. 4B and 4C have a semicircular shape, the shape of the photoelectric conversion units 2222a and 2222b is not limited thereto. Other shapes such as an elliptical shape, a rectangular shape, and a polygonal shape can also be used.

ここで、上述した焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの画素出力に基づいて撮影光学系の焦点状態を検出する、いわゆる位相差検出方式について説明する。   Here, a so-called phase difference detection method for detecting the focus state of the photographing optical system based on the pixel outputs of the focus detection pixels 222a and 222b described above will be described.

図５は、図３のＶ-Ｖ線に沿う断面図であり、撮影光軸Ｌ１近傍に配置され、互いに隣接する焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２が、射出瞳３５０の測距瞳３５１，３５２から照射される光束ＡＢ１−１，ＡＢ２−１，ＡＢ１−２，ＡＢ２−２をそれぞれ受光していることを示している。なお、図５においては、複数の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのうち、撮影光軸Ｌ１近傍に位置するもののみを例示して示したが、図５に示す焦点検出画素以外のその他の焦点検出画素についても、同様に、一対の測距瞳３５１，３５２から照射される光束をそれぞれ受光するように構成されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 3. The focus detection pixels 222 a-1, 222 b-1, 222 a-2, and 222 b-2 that are arranged in the vicinity of the photographing optical axis L 1 and adjacent to each other are It shows that light beams AB1-1, AB2-1, AB1-2, and AB2-2 irradiated from the distance measuring pupils 351 and 352 of the exit pupil 350 are received. In FIG. 5, only the focus detection pixels 222 a and 222 b that are located in the vicinity of the photographing optical axis L <b> 1 are illustrated, but other focus detection pixels other than the focus detection pixels illustrated in FIG. 5 are illustrated. In the same manner, the light beams emitted from the pair of distance measuring pupils 351 and 352 are respectively received.

ここで、射出瞳３５０とは、撮影光学系の予定焦点面に配置された焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂの前方の距離Ｄの位置に設定された像である。距離Ｄは、マイクロレンズの曲率、屈折率、マイクロレンズと光電変換部との距離などに応じて一義的に決まる値であって、この距離Ｄを測距瞳距離と称する。また、測距瞳３５１，３５２とは、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂのマイクロレンズ２２２１ａ，２２２１ｂにより、それぞれ投影された光電変換部２２２２ａ,２２２２ｂの像をいう。   Here, the exit pupil 350 is an image set at a distance D in front of the microlenses 2221a and 2221b of the focus detection pixels 222a and 222b arranged on the planned focal plane of the photographing optical system. The distance D is a value uniquely determined according to the curvature and refractive index of the microlens, the distance between the microlens and the photoelectric conversion unit, and the distance D is referred to as a distance measurement pupil distance. The distance measurement pupils 351 and 352 are images of the photoelectric conversion units 2222a and 2222b respectively projected by the micro lenses 2221a and 2221b of the focus detection pixels 222a and 222b.

なお、図５において焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２の配列方向は一対の測距瞳３５１，３５２の並び方向と一致している。   In FIG. 5, the arrangement direction of the focus detection pixels 222 a-1, 222 b-1, 222 a-2, and 222 b-2 coincides with the arrangement direction of the pair of distance measuring pupils 351 and 352.

また、図５に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１，２２２ｂ−１，２２２ａ−２，２２２ｂ−２のマイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２は、撮影光学系の予定焦点面近傍に配置されている。そして、マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２の背後に配置された各光電変換部２２２２ａ−１，２２２２ｂ−１，２２２２ａ−２，２２２２ｂ−２の形状が、各マイクロレンズ２２２１ａ−１，２２２１ｂ−１，２２２１ａ−２，２２２１ｂ−２から測距距離Ｄだけ離れた射出瞳３５０上に投影され、その投影形状は測距瞳３５１，３５２を形成する。   As shown in FIG. 5, the microlenses 2221a-1, 2221b-1, 2221a-2, and 2221b-2 of the focus detection pixels 222a-1, 222b-1, 222a-2, and 222b-2 are photographic optical systems. Near the planned focal plane. The shapes of the photoelectric conversion units 2222a-1, 2222b-1, 2222a-2, 2222b-2 arranged behind the micro lenses 2221a-1, 2221b-1, 2221a-2, 2221b-2 are the same as the micro lenses 2221a-1, 2221b-1, 2221a-2, 2221b-2. Projected onto the exit pupil 350 that is separated from the lenses 2221 a-1, 2221 b-1, 2221 a-2, and 2221 b-2 by a distance measurement distance D, and the projection shape forms distance measurement pupils 351 and 352.

すなわち、測距距離Ｄにある射出瞳３５０上で、各焦点検出画素の光電変換部の投影形状（測距瞳３５１，３５２）が一致するように、各焦点検出画素におけるマイクロレンズと光電変換部の相対的位置関係が定められ、それにより各焦点検出画素における光電変換部の投影方向が決定されている。   That is, the microlens and the photoelectric conversion unit in each focus detection pixel so that the projection shapes (distance measurement pupils 351 and 352) of the focus detection pixels coincide on the exit pupil 350 at the distance D. Is determined, and the projection direction of the photoelectric conversion unit in each focus detection pixel is thereby determined.

図５に示すように、焦点検出画素２２２ａ−１の光電変換部２２２２ａ−１は、測距瞳３５１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−１に向う光束ＡＢ１−１によりマイクロレンズ２２２１ａ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ａ−２の光電変換部２２２２ａ−２は測距瞳３５１を通過し、マイクロレンズ２２２１ａ−２に向う光束ＡＢ１−２によりマイクロレンズ２２２１ａ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。   As shown in FIG. 5, the photoelectric conversion unit 2222a-1 of the focus detection pixel 222a-1 is formed on the microlens 2221a-1 by a light beam AB1-1 that passes through the distance measuring pupil 351 and goes to the microlens 2221a-1. A signal corresponding to the intensity of the image to be output is output. Similarly, the photoelectric conversion unit 2222a-2 of the focus detection pixel 222a-2 passes through the distance measuring pupil 351, and the intensity of the image formed on the microlens 2221a-2 by the light beam AB1-2 toward the microlens 2221a-2. The signal corresponding to is output.

また、焦点検出画素２２２ｂ−１の光電変換部２２２２ｂ−１は測距瞳３５２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−１に向う光束ＡＢ２−１によりマイクロレンズ２２２１ｂ−１上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。同様に、焦点検出画素２２２ｂ−２の光電変換部２２２２ｂ−２は測距瞳３５２を通過し、マイクロレンズ２２２１ｂ−２に向う光束ＡＢ２−２によりマイクロレンズ２２２１ｂ−２上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。   Further, the photoelectric conversion unit 2222b-1 of the focus detection pixel 222b-1 passes through the distance measuring pupil 352, and the intensity of the image formed on the microlens 2221b-1 by the light beam AB2-1 directed to the microlens 2221b-1. Output the corresponding signal. Similarly, the photoelectric conversion unit 2222b-2 of the focus detection pixel 222b-2 passes through the distance measuring pupil 352, and the intensity of the image formed on the microlens 2221b-2 by the light beam AB2-2 toward the microlens 2221b-2. The signal corresponding to is output.

そして、上述した２種類の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂを、図３に示すように直線状に複数配置し、各焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの光電変換部２２２２ａ，２２２２ｂの出力を、測距瞳３５１と測距瞳３５２とのそれぞれに対応した出力グループにまとめることにより、測距瞳３５１と測距瞳３５２とのそれぞれを通過する焦点検出光束が焦点検出画素列上に形成する一対の像の強度分布に関するデータが得られる。そして、この強度分布データに対し、相関演算処理または位相差検出処理などの像ズレ検出演算処理を施すことにより、いわゆる位相差検出方式による像ズレ量を検出する。   Then, a plurality of the above-described two kinds of focus detection pixels 222a and 222b are arranged in a straight line as shown in FIG. Of the pair of images formed on the focus detection pixel array by the focus detection light fluxes passing through each of the distance measurement pupil 351 and the distance measurement pupil 352. Data on the distribution is obtained. The intensity distribution data is subjected to an image shift detection calculation process such as a correlation calculation process or a phase difference detection process to detect an image shift amount by a so-called phase difference detection method.

そして、得られた像ズレ量に一対の測距瞳の重心間隔に応じた変換演算を施すことにより、予定焦点面に対する現在の焦点面（予定焦点面上のマイクロレンズアレイの位置に対応した焦点検出エリアにおける焦点面をいう。）の偏差、すなわちデフォーカス量を求めることができる。   Then, a conversion calculation is performed on the obtained image shift amount according to the center-of-gravity interval of the pair of distance measuring pupils, thereby obtaining a current focal plane with respect to the planned focal plane (the focal point corresponding to the position of the microlens array on the planned focal plane) The deviation of the focal plane in the detection area), that is, the defocus amount can be obtained.

なお、これら位相差検出方式による像ズレ量の演算、デフォーカス量の演算、および合焦駆動はカメラ制御部２１により実行される。   The calculation of the image shift amount, the calculation of the defocus amount, and the focus drive by these phase difference detection methods are executed by the camera control unit 21.

また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２の撮像画素２２１の出力を読み出し、読み出した画素出力に基づき、焦点評価値の演算を行う。この焦点評価値は、たとえば撮像素子２２の撮像画素２２１からの画像出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出することで求めることができる。また、遮断周波数が異なる２つの高周波透過フィルタを用いて高周波成分を抽出することでも求めることができる。   Further, the camera control unit 21 reads the output of the imaging pixel 221 of the imaging element 22 and calculates a focus evaluation value based on the read pixel output. This focus evaluation value can be obtained, for example, by extracting a high-frequency component of an image output from the imaging pixel 221 of the imaging element 22 using a high-frequency transmission filter. It can also be obtained by extracting high-frequency components using two high-frequency transmission filters having different cutoff frequencies.

そして、カメラ制御部２１は、レンズ制御部３７に制御信号を送出してフォーカスレンズ３２を所定のサンプリング間隔(距離)で駆動させ、それぞれの位置における焦点評価値を求め、該焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ３２の位置を合焦位置として求める、コントラスト検出方式による焦点検出を実行する。なお、この合焦位置は、たとえば、フォーカスレンズ３２を駆動させながら焦点評価値を算出した場合に、焦点評価値が、２回上昇した後、さらに、２回下降して推移した場合に、これらの焦点評価値を用いて、内挿法などの演算を行うことで求めることができる。   Then, the camera control unit 21 sends a control signal to the lens control unit 37 to drive the focus lens 32 at a predetermined sampling interval (distance) to obtain a focus evaluation value at each position, and the focus evaluation value is maximum. The focus detection by the contrast detection method is performed in which the position of the focus lens 32 is determined as the in-focus position. Note that this in-focus position is obtained when, for example, when the focus evaluation value is calculated while driving the focus lens 32, the focus evaluation value rises twice and then moves down twice. Can be obtained by performing an operation such as interpolation using the focus evaluation value.

次いで、図６を参照して、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。また、以下においては、オートフォーカスモードとしてＡＦ−Ａモードが設定されている場合のカメラ１の動作例を説明する。なお、図６は、本実施形態に係るＡＦ−Ｆモードでのカメラ１の動作を示すフローチャートである。   Next, an operation example of the camera 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the following, an operation example of the camera 1 when the AF-A mode is set as the autofocus mode will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the camera 1 in the AF-F mode according to this embodiment.

まず、ステップＳ１０１では、カメラ制御部２１により、位相差検出方式によるデフォーカス量の算出処理が開始される。本実施形態では、位相差検出方式によるデフォーカス量の算出処理は、次のように行なわれる。すなわち、まず、カメラ制御部２１により、撮像素子２２の３つの焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃを構成する各焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂから一対の像に対応した一対の像データの読み出しが行なわれる。そして、カメラ制御部２１は、読み出された一対の像データに基づいて像ズレ検出演算処理(相関演算処理)を実行し、３つの焦点検出画素列２２ａ〜２２ｃに対応する焦点検出位置における像ズレ量を演算し、さらに像ズレ量をデフォーカス量に変換する。また、カメラ制御部２１は、算出したデフォーカス量の信頼性の評価を行う。なお、デフォーカス量の信頼性の評価は、たとえば、一対の像データの一致度やコントラストなどに基づいて行なわれる。そして、このような位相差検出方式によるデフォーカス量の算出処理は、所定の間隔で繰り返し実行される。   First, in step S101, the camera control unit 21 starts a defocus amount calculation process using a phase difference detection method. In the present embodiment, the calculation process of the defocus amount by the phase difference detection method is performed as follows. That is, first, the camera control unit 21 reads a pair of image data corresponding to a pair of images from each of the focus detection pixels 222a and 222b constituting the three focus detection pixel rows 22a to 22c of the image sensor 22. Then, the camera control unit 21 performs image shift detection calculation processing (correlation calculation processing) based on the read pair of image data, and images at the focus detection positions corresponding to the three focus detection pixel rows 22a to 22c. The shift amount is calculated, and the image shift amount is converted into a defocus amount. Further, the camera control unit 21 evaluates the reliability of the calculated defocus amount. Note that the reliability of the defocus amount is evaluated based on, for example, the degree of coincidence and contrast of a pair of image data. The defocus amount calculation process using such a phase difference detection method is repeatedly executed at predetermined intervals.

ステップＳ１０２では、カメラ制御部２１により、焦点評価値の算出処理が開始される。本実施形態では、焦点評価値の算出処理は、撮像素子２２の撮像画素２２１の画素出力を読み出し、読み出した画素出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出し、これを積算して焦点電圧を検出することにより行われる。なお、焦点評価値の算出処理は、所定の間隔で繰り返し実行される。   In step S102, the camera control unit 21 starts a focus evaluation value calculation process. In the present embodiment, the focus evaluation value calculation process reads out the pixel output of the imaging pixel 221 of the imaging device 22, extracts a high-frequency component of the read-out pixel output using a high-frequency transmission filter, integrates it, and focuses on it. This is done by detecting the voltage. The focus evaluation value calculation process is repeatedly executed at predetermined intervals.

ステップＳ１０３では、カメラ制御部２１により、操作部２８に備えられたシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかの判断が行なわれる。第１スイッチＳＷ１がオンした場合はステップＳ１０４に進む。一方、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合は、第１スイッチＳＷ１がオンされるまで、ステップＳ１０３を繰り返す。すなわち、第１スイッチＳＷ１がオンされるまで、位相差検出方式によるデフォーカス量の算出処理、および焦点評価値の算出処理が繰り返し実行される。   In step S103, the camera control unit 21 determines whether or not the shutter release button provided in the operation unit 28 is half-pressed (the first switch SW1 is turned on). If the first switch SW1 is turned on, the process proceeds to step S104. On the other hand, if the first switch SW1 is not turned on, step S103 is repeated until the first switch SW1 is turned on. That is, the defocus amount calculation process and the focus evaluation value calculation process by the phase difference detection method are repeatedly executed until the first switch SW1 is turned on.

ステップＳ１０４では、カメラ制御部２１により、デフォーカス量が算出できたか否かの判定が行なわれる。デフォーカス量が算出できた場合には、測距可能と判断して、ステップＳ１０９に進む。一方、デフォーカス量が算出できなかった場合には、測距不能と判断して、ステップＳ１０５に進む。なお、本実施形態においては、デフォーカス量の算出ができた場合でも、算出されたデフォーカス量の信頼性が低い場合には、デフォーカス量の算出ができなかったものとして扱い、ステップＳ１０５に進むこととする。本実施形態においては、たとえば、被写体のコントラストが低い場合、被写体が超低輝度被写体である場合、あるいは被写体が超高輝度被写体である場合などにおいて、デフォーカス量の信頼性が低いと判断される。   In step S104, the camera control unit 21 determines whether or not the defocus amount has been calculated. If the defocus amount can be calculated, it is determined that distance measurement is possible, and the process proceeds to step S109. On the other hand, if the defocus amount cannot be calculated, it is determined that distance measurement is impossible, and the process proceeds to step S105. In the present embodiment, even when the defocus amount can be calculated, if the reliability of the calculated defocus amount is low, it is treated that the defocus amount cannot be calculated, and the process proceeds to step S105. Let's go ahead. In the present embodiment, for example, when the subject has a low contrast, the subject is an ultra-low brightness subject, or the subject is an ultra-high brightness subject, it is determined that the reliability of the defocus amount is low. .

ステップＳ１０４において、デフォーカス量が算出できたと判定され、測距可能と判断された場合には、ステップＳ１０９に進み、ステップＳ１０１において位相差検出方式により算出されたデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ３２を、合焦位置まで駆動させる処理が行なわれる。具体的には、カメラ制御部２１により、位相差検出方式により算出されたデフォーカス量から、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させるのに必要となるレンズ駆動量の算出が行なわれ、算出されたレンズ駆動量が、レンズ制御部３７を介して、レンズ駆動モータ３６に送出される。そして、レンズ駆動モータ３６は、カメラ制御部２１により算出されたレンズ駆動量に基づいて、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させる。   If it is determined in step S104 that the defocus amount has been calculated and it is determined that distance measurement is possible, the process proceeds to step S109, and the focus lens is calculated based on the defocus amount calculated by the phase difference detection method in step S101. A process of driving 32 to the in-focus position is performed. Specifically, the camera control unit 21 calculates and calculates the lens driving amount necessary to drive the focus lens 32 to the in-focus position from the defocus amount calculated by the phase difference detection method. The lens driving amount is sent to the lens driving motor 36 via the lens control unit 37. Then, the lens driving motor 36 drives the focus lens 32 to the in-focus position based on the lens driving amount calculated by the camera control unit 21.

なお、本実施形態においては、レンズ駆動モータ３６を駆動させ、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させている間においても、カメラ制御部２１は、位相差検出方式によるデフォーカス量の算出を繰り返し行い、その結果、新たなデフォーカス量が算出された場合には、カメラ制御部２１は、新たなデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ３２を駆動させる。   In the present embodiment, the camera control unit 21 repeatedly calculates the defocus amount by the phase difference detection method while the lens driving motor 36 is driven and the focus lens 32 is driven to the in-focus position. As a result, when a new defocus amount is calculated, the camera control unit 21 drives the focus lens 32 based on the new defocus amount.

そして、フォーカスレンズ３２の合焦位置への駆動が完了すると、ステップＳ１１０に進み、合焦表示が行なわれる。なお、合焦表示は、たとえば、電子ビューファインダ２６により行われる。また、ステップＳ１１０で合焦表示を行なう際には、位相差検出方式により合焦動作が行われた旨をユーザに報知するための表示を併せて行なってもよい。   When the driving of the focus lens 32 to the in-focus position is completed, the process proceeds to step S110, and in-focus display is performed. The in-focus display is performed by the electronic viewfinder 26, for example. Further, when performing the focus display in step S110, a display for notifying the user that the focus operation has been performed by the phase difference detection method may be performed together.

一方、ステップＳ１０４において、デフォーカス量が算出できなかったと判定された場合、または、算出されたデフォーカス量の信頼性が低いと判定された場合には、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、カメラ制御部２１により、スキャン動作の開始処理が行なわれる。本実施形態のスキャン動作は、フォーカスレンズ駆動モータ３６により、フォーカスレンズ３２をスキャン駆動させながら、カメラ制御部２１により、位相差検出方式によるデフォーカス量の算出、および焦点評価値の算出を、所定の間隔で同時に行い、これにより、位相差検出方式による合焦位置の検出と、コントラスト検出方式による合焦位置の検出とを、所定の間隔で、同時に実行する動作である。   On the other hand, if it is determined in step S104 that the defocus amount cannot be calculated, or if it is determined that the reliability of the calculated defocus amount is low, the process proceeds to step S105. In step S105, the camera control unit 21 performs a scan operation start process. In the scan operation of this embodiment, the focus lens drive motor 36 scans the focus lens 32, and the camera control unit 21 calculates a defocus amount and a focus evaluation value by a phase difference detection method. Thus, the detection of the in-focus position by the phase difference detection method and the detection of the in-focus position by the contrast detection method are simultaneously performed at predetermined intervals.

具体的には、カメラ制御部２１は、レンズ制御部３７にスキャン駆動開始指令を送出し、レンズ制御部３７は、カメラ制御部２１からの指令に基づき、フォーカスレンズ駆動モータ３６を駆動させ、フォーカスレンズ３２を光軸Ｌ１に沿ってスキャン駆動させる。なお、フォーカスレンズ３２のスキャン駆動は、無限遠端から至近端に向かって行なってもよいし、あるいは、至近端から無限遠端に向かって行なってもよい。   Specifically, the camera control unit 21 sends a scan drive start command to the lens control unit 37, and the lens control unit 37 drives the focus lens drive motor 36 based on the command from the camera control unit 21 to focus. The lens 32 is scan-driven along the optical axis L1. Note that the scan drive of the focus lens 32 may be performed from the infinity end to the close end, or may be performed from the close end to the infinity end.

そして、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、所定間隔で、撮像素子２２の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂから一対の像に対応した一対の像データの読み出しを行い、これに基づき、位相差検出方式により、デフォーカス量の算出および算出されたデフォーカス量の信頼性の評価を行うとともに、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、所定間隔で、撮像素子２２の撮像画素２２１から画素出力の読み出しを行い、これに基づき、焦点評価値を算出し、これにより、異なるフォーカスレンズ位置における焦点評価値を取得することで、コントラスト検出方式により合焦位置の検出を行う。   Then, while driving the focus lens 32, the camera control unit 21 reads out a pair of image data corresponding to the pair of images from the focus detection pixels 222a and 222b of the image sensor 22 at predetermined intervals. The phase difference detection method calculates the defocus amount, evaluates the reliability of the calculated defocus amount, and drives the focus lens 32 to drive the pixel output from the imaging pixel 221 of the imaging element 22 at a predetermined interval. Reading is performed, and based on this, a focus evaluation value is calculated, thereby acquiring a focus evaluation value at a different focus lens position, thereby detecting a focus position by a contrast detection method.

ステップＳ１０６では、カメラ制御部２１により、スキャン動作を行なった結果、位相差検出方式により、デフォーカス量が算出できたか否かの判定が行なわれる。デフォーカス量が算出できた場合には、ステップＳ１０９に進み、一方、デフォーカス量が算出できなかった場合には、測距不能と判断して、ステップＳ１０７に進む。なお、ステップＳ１０６においては、上述したステップＳ１０４と同様に、デフォーカス量の算出ができた場合でも、算出されたデフォーカス量の信頼性が低い場合には、デフォーカス量の算出ができなかったものとして扱い、ステップＳ１０７に進むこととする。   In step S106, it is determined whether or not the defocus amount has been calculated by the phase difference detection method as a result of the scanning operation performed by the camera control unit 21. If the defocus amount can be calculated, the process proceeds to step S109. On the other hand, if the defocus amount cannot be calculated, it is determined that distance measurement is impossible, and the process proceeds to step S107. In step S106, similarly to step S104 described above, even when the defocus amount can be calculated, the defocus amount cannot be calculated if the reliability of the calculated defocus amount is low. It is assumed that the process proceeds to step S107.

ステップＳ１０７では、カメラ制御部２１により、スキャン動作を行なった結果、コントラスト検出方式により、合焦位置の検出ができたか否かの判定が行なわれる。なお、本実施形態において、カメラ制御部２１は、コントラスト検出方式により算出した焦点評価値のピークの大きさが所定の判定値Ｓ１以上である場合に、当該焦点評価値のピーク位置を合焦位置として検出する。そして、コントラスト検出方式により、合焦位置の検出ができた場合には、ステップＳ１１１に進み、一方、合焦位置の検出ができなかった場合には、ステップＳ１０８に進む。   In step S107, the camera control unit 21 determines whether or not the in-focus position has been detected by the contrast detection method as a result of the scanning operation. In the present embodiment, the camera control unit 21 determines the peak position of the focus evaluation value as the in-focus position when the peak size of the focus evaluation value calculated by the contrast detection method is equal to or greater than the predetermined determination value S1. Detect as. If the in-focus position can be detected by the contrast detection method, the process proceeds to step S111. If the in-focus position cannot be detected, the process proceeds to step S108.

ステップＳ１０８では、カメラ制御部２１により、スキャン動作を、フォーカスレンズ３２の駆動可能範囲の全域について行なったか否かの判定が行なわれる。フォーカスレンズ３２の駆動可能範囲の全域について、スキャン動作を行なっていない場合には、ステップＳ１０６に戻り、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８を繰り返すことにより、スキャン動作、すなわち、フォーカスレンズ３２をスキャン駆動させながら、位相差検出方式によるデフォーカス量の算出、およびコントラスト検出方式による合焦位置の検出を、所定の間隔で同時に実行する動作を継続して行なう。一方、フォーカスレンズ３２の駆動可能範囲の全域について、スキャン動作の実行を完了している場合には、ステップＳ１１３に進む。   In step S <b> 108, the camera control unit 21 determines whether or not the scan operation has been performed over the entire driveable range of the focus lens 32. If the scan operation is not performed for the entire driveable range of the focus lens 32, the process returns to step S106, and steps S106 to S108 are repeated to perform the scan operation, that is, while the focus lens 32 is driven to scan. The operation of simultaneously executing the calculation of the defocus amount by the phase difference detection method and the detection of the in-focus position by the contrast detection method at predetermined intervals is continuously performed. On the other hand, if the scan operation has been completed for the entire driveable range of the focus lens 32, the process proceeds to step S113.

そして、スキャン動作を実行した結果、ステップＳ１０６において、位相差検出方式により、デフォーカス量が算出できたと判定された場合には、スキャン動作の停止処理が行なわれた後、ステップＳ１０９に進み、上記と同様にして、位相差検出方式により検出されたデフォーカス量に基づく、合焦動作が行なわれ、フォーカスレンズ３２の合焦位置への駆動が完了すると、ステップＳ１１０に進み、合焦表示が行われる。   As a result of executing the scanning operation, if it is determined in step S106 that the defocus amount can be calculated by the phase difference detection method, the scanning operation is stopped, and then the process proceeds to step S109. In the same manner as described above, when the focusing operation based on the defocus amount detected by the phase difference detection method is performed and the driving of the focus lens 32 to the in-focus position is completed, the process proceeds to step S110, and the in-focus display is performed. Is called.

また、スキャン動作を実行した結果、ステップＳ１０７において、コントラスト検出方式により、合焦位置が検出できたと判定された場合には、スキャン動作を停止し、ステップＳ１１１に進み、コントラスト検出方式により検出された合焦位置に基づく、合焦動作が行なわれる。すなわち、ステップＳ１１１では、フォーカスレンズ３２を、コントラスト検出方式により検出された合焦位置（焦点評価値のピーク位置）まで駆動させる合焦駆動処理が行なわれる。そして、フォーカスレンズ３２の合焦位置への駆動が完了すると、ステップＳ１１２に進み、合焦表示が行われる。なお、合焦表示は、たとえば、電子ビューファインダ２６により行われる。また、ステップＳ１１２で合焦表示を行なう際には、コントラスト検出方式により合焦動作が行われた旨をユーザに報知するための表示を併せて行なってもよい。   As a result of executing the scanning operation, when it is determined in step S107 that the in-focus position has been detected by the contrast detection method, the scanning operation is stopped, and the process proceeds to step S111, where it is detected by the contrast detection method. A focusing operation based on the focusing position is performed. In other words, in step S111, a focus drive process for driving the focus lens 32 to the focus position (the peak position of the focus evaluation value) detected by the contrast detection method is performed. When the driving of the focus lens 32 to the in-focus position is completed, the process proceeds to step S112, and in-focus display is performed. The in-focus display is performed by the electronic viewfinder 26, for example. Further, when performing in-focus display in step S112, a display for notifying the user that the in-focus operation has been performed by the contrast detection method may be performed together.

一方、ステップＳ１０８において、フォーカスレンズ３２の駆動可能範囲の全域について、スキャン動作の実行が完了していると判定された場合には、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３では、スキャン動作を行なった結果、位相差検出方式およびコントラスト検出方式のいずれの方式によっても、焦点検出を行うことができなかったため、スキャン動作の終了処理が行なわれ、次いで、ステップＳ１１４に進み、合焦不能表示が行なわれる。合焦不能表示は、たとえば、電子ビューファインダ２６により行われる。   On the other hand, if it is determined in step S108 that the scan operation has been completed for the entire driveable range of the focus lens 32, the process proceeds to step S113. In step S113, as a result of the scanning operation, focus detection could not be performed by any of the phase difference detection method and the contrast detection method, and thus the scanning operation end processing is performed. Then, the process proceeds to step S114. Advancing and in-focus indication is performed. The in-focus indication is performed by the electronic viewfinder 26, for example.

ステップＳ１１５では、撮影モードとして、水中撮影モードが設定されているか否かの判断が行われる。オート撮影モードやマニュアル撮影モードなど、水中撮影モード以外の撮影モードが設定されている場合には、ステップＳ１１６に進み、第２制御処理（詳細は後述する。）が行われる。一方、水中撮影モードが設定されている場合には、ステップＳ１１７に進み、第１制御処理（詳細は後述する。）が行われる。   In step S115, it is determined whether the underwater shooting mode is set as the shooting mode. If a shooting mode other than the underwater shooting mode, such as an auto shooting mode or a manual shooting mode, is set, the process proceeds to step S116 and second control processing (details will be described later) is performed. On the other hand, if the underwater shooting mode is set, the process proceeds to step S117, and a first control process (details will be described later) is performed.

ここで、図７は、ステップＳ１１６の第２制御処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２０１では、カメラ制御部２１により、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かの判断が行われる。たとえば、カメラ制御部２１は、ステップＳ１０９において、位相差検出方式により検出されたデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させた場合、または、ステップＳ１１１において、コントラスト検出方式により検出した合焦位置までフォーカスレンズ３２を駆動させた場合には、光学系の焦点状態は合焦状態であると判断し、ステップＳ２０２に進む。一方、カメラ制御部２１は、ステップＳ１０８において、合焦位置が検出できないと判断された場合には、光学系の焦点状態は合焦状態ではないと判断し、ステップＳ２０５に進み、ステップＳ２０５において、カメラ制御部２１により、レリーズ動作が禁止される。これにより、後述するステップＳ２０２でレリーズ動作が許可されるまで、画像の撮影が禁止されることとなる。   Here, FIG. 7 is a flowchart showing the second control processing of step S116. First, in step S201, the camera control unit 21 determines whether or not the focus state of the optical system is a focused state. For example, when the camera control unit 21 drives the focus lens 32 to the in-focus position based on the defocus amount detected by the phase difference detection method in step S109, or the detection is performed by the contrast detection method in step S111. When the focus lens 32 is driven to the focused position, it is determined that the focus state of the optical system is the focused state, and the process proceeds to step S202. On the other hand, when it is determined in step S108 that the in-focus position cannot be detected, the camera control unit 21 determines that the focus state of the optical system is not the in-focus state, and proceeds to step S205, and in step S205, The release operation is prohibited by the camera control unit 21. As a result, image capturing is prohibited until the release operation is permitted in step S202 described later.

一方、光学系の焦点状態が合焦状態であると判断された場合（ステップＳ２０１＝Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、カメラ制御部２１により、レリーズ動作が許可される。   On the other hand, when it is determined that the focus state of the optical system is the in-focus state (step S201 = Yes), the process proceeds to step S202. In step S202, the release operation is permitted by the camera control unit 21.

そして、続くステップＳ２０３では、シャッターレリーズボタンが全押し（第２スイッチＳＷ２がオン）されたか否かの判断が行われる。第２スイッチＳＷ２がオンされた場合には、ステップＳ２０４に進み、ステップＳ２０４において、カメラ制御部２１により、被写体像の撮影が行われる。一方、ステップＳ２０３において、第２スイッチＳＷ２がオンされていない場合には、ステップＳ２０７に進む。   In subsequent step S203, it is determined whether or not the shutter release button has been fully pressed (second switch SW2 is turned on). When the second switch SW2 is turned on, the process proceeds to step S204, and in step S204, the subject image is taken by the camera control unit 21. On the other hand, if the second switch SW2 is not turned on in step S203, the process proceeds to step S207.

また、合焦状態ではないために、レリーズ動作が禁止された場合（ステップＳ２０１＝Ｎｏ、ステップＳ２０５）には、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、合焦状態ではないと判断されているため、非合焦である旨の表示が行われ、その後、ステップＳ２０７に進む。   If the release operation is prohibited because it is not in focus (step S201 = No, step S205), the process proceeds to step S206. In step S206, since it is determined that the subject is not in focus, a message indicating that the subject is out of focus is displayed, and then the process proceeds to step S207.

ステップＳ２０７では、カメラ制御部２１により、光学系の焦点状態が変化したか否かの判断が行われる。たとえば、カメラ制御部２１によって繰り返し算出されているデフォーカス量が所定値以上変化した場合や、デフォーカス量が算出できなかった場合、あるいは、同じくカメラ制御部２１によって繰り返し算出されている焦点評価値が所定値以上変化した場合に、光学系の焦点状態が変化したと判断することができる。光学系の焦点状態が変化したと判断された場合には、図６に示すステップＳ１０３に戻り、再度、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させるための動作が行なわれる。一方、光学系の焦点状態が変化していない場合には、ステップＳ２０１に戻り、光学系の焦点状態が合焦状態となるか、あるいは、光学系の焦点状態が変化するまでは、フォーカスレンズ３２は、現在のレンズ位置で停止したまま待機する。   In step S207, the camera control unit 21 determines whether or not the focus state of the optical system has changed. For example, when the defocus amount that is repeatedly calculated by the camera control unit 21 changes by a predetermined value or more, or when the defocus amount cannot be calculated, or the focus evaluation value that is also repeatedly calculated by the camera control unit 21 Can be determined that the focus state of the optical system has changed. If it is determined that the focus state of the optical system has changed, the process returns to step S103 shown in FIG. 6, and the operation for driving the focus lens 32 to the in-focus position is performed again. On the other hand, if the focus state of the optical system has not changed, the process returns to step S201, and the focus lens 32 is changed until the focus state of the optical system becomes a focused state or the focus state of the optical system changes. Waits while stopped at the current lens position.

このように、本実施形態では、オート撮影モードやマニュアル撮影モードなど水中撮影モード以外の撮影モードが設定されている場合において、光学系の焦点状態が合焦状態ではないと判断された場合には、レリーズ動作が禁止され、非合焦表示が行われる。これにより、水中撮影モード以外の撮影モードにおいて、被写体にピントの合っていない画像が撮影されてしまうことを有効に防止することができる。   As described above, in the present embodiment, when a shooting mode other than the underwater shooting mode such as the auto shooting mode or the manual shooting mode is set, when it is determined that the focus state of the optical system is not the in-focus state. The release operation is prohibited, and the out-of-focus display is performed. Accordingly, it is possible to effectively prevent an image that is not in focus on the subject from being shot in a shooting mode other than the underwater shooting mode.

次に、ステップＳ１１７の第１制御処理について説明する。図６に示すように、ステップＳ１１５において、撮影モードとして水中撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ１１７に進み、第１制御処理が行われる。   Next, the first control process in step S117 will be described. As shown in FIG. 6, when the underwater shooting mode is selected as the shooting mode in step S115, the process proceeds to step S117, and the first control process is performed.

図８は、ステップＳ１１７の第１制御処理を示すフローチャートである。図８に示すように、まず、ステップＳ３０１では、ステップＳ２０１と同様に、光学系の焦点状態が合焦状態であるか否かの判断が行われる。光学系の焦点状態が合焦状態であると判断された場合には、ステップＳ３０２に進み、カメラ制御部２１により、レリーズ動作の許可が行われる。一方、光学系の焦点状態が合焦状態ではないと判断された場合には、ステップＳ３０３に進む。   FIG. 8 is a flowchart showing the first control process of step S117. As shown in FIG. 8, first, in step S301, as in step S201, it is determined whether or not the focus state of the optical system is a focused state. When it is determined that the focus state of the optical system is the in-focus state, the process proceeds to step S302, and the release operation is permitted by the camera control unit 21. On the other hand, if it is determined that the focus state of the optical system is not the in-focus state, the process proceeds to step S303.

ステップＳ３０３では、光学系の焦点状態が合焦状態ではないと判断されているため、カメラ制御部２１により、図６に示すステップＳ１０６〜Ｓ１０８のスキャン動作の結果に基づいて、スキャン動作におけるフォーカスレンズ３２の駆動範囲内で、焦点評価値が最大となるレンズ位置の検出が行われ、焦点評価値が最大となるレンズ位置までフォーカスレンズ３２を駆動する処理が行われる。そして、ステップＳ３０４では、カメラ制御部２１により、非合焦である旨の表示が行われ、続くステップＳ３０５では、カメラ制御部２１により、レリーズ動作が許可される。   In step S303, since it is determined that the focus state of the optical system is not the in-focus state, the camera control unit 21 uses the focus lens in the scan operation based on the results of the scan operations in steps S106 to S108 shown in FIG. Within the driving range 32, the lens position at which the focus evaluation value is maximized is detected, and the process of driving the focus lens 32 to the lens position at which the focus evaluation value is maximized is performed. In step S304, the camera control unit 21 displays that the camera is out of focus. In subsequent step S305, the camera control unit 21 permits the release operation.

そして、ステップＳ３０２またはステップＳ３０５でレリーズ動作が許可された後は、ステップＳ３０６において、ステップＳ２０３と同様に、第２スイッチＳＷ２がオンされたか否かの判断が行われる。第２スイッチＳＷ２がオンされた場合には、ステップＳ３０７に進み、ステップＳ３０７において、被写体像の撮影が行われる。一方、ステップＳ３０６において、第２スイッチＳＷ２がオンされていない場合には、ステップＳ３０８に進み、ステップＳ２０７と同様に、光学系の焦点状態が変化したか否かの判断が行われる。そして、光学系の焦点状態が変化したと判断された場合には、図６に示すステップＳ１０３に戻り、再度、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させるための動作が行なわれ、一方、光学系の焦点状態が変化していない場合には、ステップＳ３０１に戻る。これにより、光学系の焦点状態が合焦状態となるか、あるいは、光学系の焦点状態が変化するまでは、フォーカスレンズ３２は、現在のレンズ位置において停止したまま待機する。   After the release operation is permitted in step S302 or step S305, in step S306, it is determined whether the second switch SW2 is turned on as in step S203. When the second switch SW2 is turned on, the process proceeds to step S307, and in step S307, a subject image is taken. On the other hand, if the second switch SW2 is not turned on in step S306, the process proceeds to step S308, and similarly to step S207, it is determined whether or not the focus state of the optical system has changed. If it is determined that the focus state of the optical system has changed, the process returns to step S103 shown in FIG. 6, and the operation for driving the focus lens 32 to the in-focus position is performed again. If the focus state has not changed, the process returns to step S301. As a result, the focus lens 32 stands by at the current lens position until the focus state of the optical system becomes an in-focus state or the focus state of the optical system changes.

このように、撮影モードが水中撮影モードである場合には、合焦状態ではないと判断された場合（ステップＳ３０１＝Ｎｏ）に、焦点評価値が最も大きいレンズ位置までフォーカスレンズ３２を駆動し、非合焦表示を行った後に、レリーズ動作を許可する。これにより、水中撮影時において、水深が深いために被写体の輝度が低くなってしまう場合や、撮影対象物が魚などのコントラストが低い被写体である場合など、スキャン駆動により合焦位置を検出し難い場合でも、焦点評価値が最も大きいレンズ位置においてレリーズ動作が許可されるため、撮影者が所望するタイミングで画像を適切に撮影することができる。   As described above, when the shooting mode is the underwater shooting mode, when it is determined that the in-focus state is not achieved (step S301 = No), the focus lens 32 is driven to the lens position having the largest focus evaluation value, The release operation is permitted after the out-of-focus display. This makes it difficult to detect the in-focus position by scanning driving when underwater photography, such as when the subject's brightness is low due to deep water depth, or when the subject being photographed is a subject with low contrast, such as fish. Even in this case, since the release operation is permitted at the lens position having the largest focus evaluation value, it is possible to appropriately capture an image at a timing desired by the photographer.

以上のように、本実施形態では、撮影モードが水中撮影モード以外である場合において、合焦状態ではないと判断された場合に、レリーズ動作を禁止することで、たとえば、被写体にピントの合っていない画像が撮影されてしまうことを有効に防止することができる。一方、撮影モードが水中撮影モードである場合において、合焦状態ではないと判断された場合には、焦点評価値が最も大きいレンズ位置までフォーカスレンズ３２を駆動し、非合焦表示を行った後に、レリーズ動作を許可することで、水中撮影時において、水深が深いために被写体の輝度が低い場合や、魚などの被写体のコントラストが低い場合など、スキャン駆動により合焦位置を検出できない場合であっても、焦点評価値が最大となるレンズ位置までフォーカスレンズ３２を駆動させた状態で、レリーズ動作が許可されるため、撮影者が所望するタイミングで画像を適切に撮影することができる。このように、本実施形態では、撮影条件に応じてレリーズ動作を制御することで、撮影者に、撮影条件に応じた適切なタイミングで画像を撮影させることができる。   As described above, in the present embodiment, when the shooting mode is other than the underwater shooting mode, when it is determined that the subject is not in focus, the release operation is prohibited, for example, to focus on the subject. It is possible to effectively prevent an image that has not been taken. On the other hand, when the shooting mode is the underwater shooting mode and the focus lens 32 is determined to be out of focus, the focus lens 32 is driven to the lens position with the largest focus evaluation value, and the in-focus display is performed. When the underwater shooting is permitted, the in-focus position cannot be detected by scan drive, such as when the subject's brightness is low due to the deep water depth or when the contrast of the subject such as fish is low. However, since the release operation is permitted in a state where the focus lens 32 is driven to the lens position where the focus evaluation value is maximized, an image can be appropriately captured at a timing desired by the photographer. As described above, in this embodiment, by controlling the release operation according to the shooting conditions, the photographer can be caused to take an image at an appropriate timing according to the shooting conditions.

特に、本実施形態では、コントラスト検出方式による焦点検出においては、ピークの大きさが所定の判定値Ｓ１以上の焦点評価値のピーク位置を合焦位置として検出しているが、撮影モードが水中撮影モードである場合には、焦点評価値が最も大きいレンズ位置にフォーカスレンズ３２を駆動し、レリーズ動作を許可する。これにより、たとえ、焦点評価値のピークが最も高いレンズ位置における焦点評価値のピークの大きさが、コントラスト検出方式の焦点検出における判定値Ｓ１未満である場合でも、焦点評価値の相対的な観点から合焦位置を適切に検出することができるため、被写体にピントの合った画像を好適に撮影することができる。   In particular, in the present embodiment, in focus detection by the contrast detection method, the peak position of the focus evaluation value having a peak size equal to or greater than the predetermined determination value S1 is detected as the in-focus position, but the shooting mode is underwater shooting. In the mode, the focus lens 32 is driven to the lens position having the largest focus evaluation value, and the release operation is permitted. Thereby, even if the magnitude of the peak of the focus evaluation value at the lens position where the peak of the focus evaluation value is the highest is less than the determination value S1 in the focus detection of the contrast detection method, the relative viewpoint of the focus evaluation value Since the in-focus position can be detected appropriately, an image in focus on the subject can be suitably captured.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、オートフォーカスモードとしてＡＦ−Ａモードが設定されている場面を例示して説明したが、この構成に限定されず、たとえば、ＡＦ−Ｓモード、または、ＡＦ−Ｃモード、あるいは、その他のモードが設定されている場面においても、本発明を適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the scene in which the AF-A mode is set as the autofocus mode has been described as an example. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the AF-S mode or the AF-C mode is used. Alternatively, the present invention can also be applied to scenes where other modes are set.

また、上述した実施形態では、撮影モードとして水中撮影モードが設定されている場合に、第１制御処理を行う構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、水中撮影モードに代えて、あるいは、水中撮影モードに加えて、夜景撮影モードが設定されている場合において、第１制御処理を行う構成としてもよい。なお、夜景撮影モードには、夜景ポートレート撮影モードを含む構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the first control process is performed when the underwater shooting mode is set as the shooting mode is illustrated. However, the configuration is not limited to this configuration. For example, instead of the underwater shooting mode, Alternatively, the first control process may be performed when the night scene shooting mode is set in addition to the underwater shooting mode. The night view shooting mode may include a night view portrait shooting mode.

さらに、上述した実施形態では、撮影モードとして水中撮影モードが設定されている場合に、第１制御処理を行う構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、ユーザがシャッターレリーズボタンの半押し操作を繰り返し行った結果、光学系の焦点状態を所定回数以上連続して検出できない場合や、被写体の輝度が所定値以下の輝度である場合、あるいは、被写体のコントラストが所定値以下である場合に、第１制御処理を行う構成としてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the first control process is performed when the underwater shooting mode is set as the shooting mode is illustrated. However, the configuration is not limited to this configuration. When the focus state of the optical system cannot be detected continuously more than a predetermined number of times as a result of repeated pressing operations, the subject brightness is less than a predetermined value, or the subject contrast is less than a predetermined value In addition, the first control process may be performed.

また、上述した実施形態では、第１制御処理において、合焦状態ではないと判断された場合に、焦点評価値が最も大きいレンズ位置にフォーカスレンズ３２を駆動した後に、レリーズ動作を許可する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、焦点評価値が最も大きいレンズ位置にフォーカスレンズ３２を駆動している間に、レリーズ動作を許可する構成としてもよい。この場合、フォーカスレンズ３２のレンズ位置から、焦点評価値が最も大きいレンズ位置までの距離が一定距離となった場合に、レリーズ動作を許可する構成とすることが好適である。   In the above-described embodiment, the configuration is such that the release operation is permitted after the focus lens 32 is driven to the lens position having the largest focus evaluation value when it is determined in the first control process that the focus state is not achieved. Although illustrated, the present invention is not limited to this configuration. For example, a release operation may be permitted while the focus lens 32 is driven to a lens position having the largest focus evaluation value. In this case, it is preferable that the release operation is permitted when the distance from the lens position of the focus lens 32 to the lens position having the largest focus evaluation value becomes a certain distance.

さらに、上述した実施形態では、撮影モードとして水中撮影モードが選択された場合に、第１制御処理を行う構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、カメラ１に水圧計を備え、水圧が所定値以上となった場合、あるいは、水中撮影用のハウジングが取り付けられた場合に、第１制御処理を行う構成としてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the first control process is performed when the underwater shooting mode is selected as the shooting mode is not limited to this configuration. For example, the camera 1 includes a water pressure gauge, The configuration may be such that the first control processing is performed when the water pressure becomes a predetermined value or more, or when a housing for underwater photography is attached.

加えて、上述した実施形態では、焦点調節モードとしてＡＦ−Ａモードが設定されている場合において、水中撮影モードが設定されていない場合に第２制御処理を行い、水中撮影モードが設定されている場合に第１制御処理を行う構成を例示したが、たとえば、ＡＦ−Ａモード以外の焦点調節モード（たとえば、ＡＦ−Ｓモード、ＡＦ−Ｃモード）が設定されている場合は、水中撮影モードが設定されているか否かにかかわらず、第２制御処理を行う構成とすることができる。   In addition, in the above-described embodiment, when the AF-A mode is set as the focus adjustment mode, the second control process is performed when the underwater shooting mode is not set, and the underwater shooting mode is set. In this case, the configuration in which the first control process is performed has been illustrated. For example, when a focus adjustment mode other than the AF-A mode (for example, AF-S mode, AF-C mode) is set, the underwater shooting mode is set. Regardless of whether it is set, the second control process can be performed.

なお、上述した実施形態のカメラ１は特に限定されず、例えば、デジタルビデオカメラ、レンズ一体型のデジタルカメラ、携帯電話用のカメラなどのその他の光学機器に本発明を適用してもよい。   The camera 1 of the embodiment described above is not particularly limited, and the present invention may be applied to other optical devices such as a digital video camera, a lens-integrated digital camera, and a camera for a mobile phone.

１…デジタルカメラ
２…カメラ本体
２１…カメラ制御部
２２…撮像素子
２８…操作部
３…レンズ鏡筒
３２…フォーカスレンズ
３６…フォーカスレンズ駆動モータ
３７…レンズ制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Digital camera 2 ... Camera body 21 ... Camera control part 22 ... Imaging device 28 ... Operation part 3 ... Lens barrel 32 ... Focus lens 36 ... Focus lens drive motor 37 ... Lens control part

Claims (7)

焦点調節レンズを有する光学系による像を撮像して信号を出力する撮像部と、
前記信号に基づく前記光学系の合焦位置と前記撮像部の撮像面とのずれ量、および前記信号に基づいて生成される画像のコントラストに基づく前記合焦位置の、少なくとも一方を検出する検出部と、
前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、かつ、被写体の輝度および被写体のコントラストの少なくとも一方が低い場合、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により検出されたコントラストに基づいて、前記焦点調節レンズの位置を制御して前記撮像部による撮像を行う第１制御と、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記撮像部による撮像を行わない第２制御とを選択的に行う制御部と、を備える撮像装置。 An imaging unit that captures an image by an optical system having a focus adjustment lens and outputs a signal;
Shift amount between the imaging surface of the imaging section based rather focus position of the optical system to the signal, and based rather the focus position in the contrast of the image generated on the basis of the signal, at least one A detection unit to detect;
When the shift amount and the in-focus position cannot be detected by the detection unit while changing the position of the focus adjustment lens, and when at least one of the luminance of the subject and the contrast of the subject is low, the position of the focus adjustment lens is changed. Based on the contrast detected by the detection unit while changing, a first control for controlling the position of the focus adjustment lens to perform imaging by the imaging unit, and the detection unit while changing the position of the focus adjustment lens And a control unit that selectively performs second control in which imaging by the imaging unit is not performed when the shift amount and the in-focus position cannot be detected. 請求項１に記載の撮像装置において、
前記信号に基づく画像データを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記検出部により検出されたコントラストに基づいて前記焦点調節レンズの位置を制御して、前記記憶部に画像データを記憶する前記第１制御と、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記記憶部に画像データを記憶しない前記第２制御とを行う撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
A storage unit for storing image data based on the signal;
If the detection unit cannot detect the shift amount and the in-focus position while changing the position of the focus adjustment lens, the control unit determines the position of the focus adjustment lens based on the contrast detected by the detection unit. The first control for controlling and storing the image data in the storage unit, and when the detection unit cannot detect the shift amount and the in-focus position while changing the position of the focus adjustment lens, the storage unit An imaging apparatus that performs the second control without storing image data. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できない場合、前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出できなかったことを報知する報知部を備える撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2,
When the detection unit cannot detect the shift amount and the in-focus position while changing the position of the focus adjustment lens, the notification unit notifies that the shift amount and the focus position cannot be detected by the detection unit. An imaging apparatus comprising: 請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置において、
前記制御部による前記第１制御と前記第２制御とを選択可能な選択部と備える撮像装置。 In the imaging device in any one of Claims 1-3,
An imaging apparatus comprising: a selection unit capable of selecting the first control and the second control by the control unit. 請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記検出部により前記ずれ量が検出できない場合、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置を検出させる撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
When the detection unit cannot detect the shift amount, the control unit causes the detection unit to detect the shift amount and the in-focus position while changing the position of the focus adjustment lens. 請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記制御部は、前記焦点調節レンズの位置を変化させながら前記検出部により前記ずれ量および前記合焦位置が所定回数以上検出できない場合、前記第１制御を行う撮像装置。 An imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The control unit is configured to perform the first control when the shift amount and the focus position cannot be detected more than a predetermined number of times by the detection unit while changing the position of the focus adjustment lens. 請求項１〜６のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記制御部は、前記ずれ量または前記合焦位置に基づいて前記焦点調節レンズの位置を制御した後、前記ずれ量または前記合焦位置が変化すると前記第１制御を行う撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An image pickup apparatus that performs the first control when the shift amount or the focus position changes after the control unit controls the position of the focus adjustment lens based on the shift amount or the focus position.

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