JP2006251065A - Hybrid af camera - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid AF camera achieving higher-speed and more accurate focusing operation. <P>SOLUTION: The hybrid AF camera is equipped with a main mirror 4 and a sub mirror 5. The main mirror 4 and the sub mirror 5 are respectively movably constituted so as to be arranged in a photographing optical path on a condition that the mirrors fall down in a photography standby state, and made to retreat to the outside of the photographing optical path on a condition that the mirrors rise up in a photographing state. A focusing position is detected by a range-finding element 8 and an imaging element 7 when the mirrors fall down, and it is detected by the imaging element 7 when the mirrors rise up. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、合焦位置検出手段を複数有する所謂ハイブリッドAFを備える一眼レフカメラに関する。   The present invention relates to a single-lens reflex camera provided with a so-called hybrid AF having a plurality of in-focus position detecting means.

近年、撮影光学系によって結像された被写体像をCCDやCMOS等の撮像素子を利用して電気信号に光電変換し、これにより得られた撮像信号を記録媒体等に記録するように構成されたデジタルカメラが広く普及している。このようなデジタルカメラにおいては、撮像素子によって取得した撮像信号に含まれる高周波成分量の差異(コントラスト)に基いて被写体像の焦点状態を検出する、所謂コントラスト検出方式の焦点検出手段を有する。   In recent years, a subject image formed by a photographing optical system is photoelectrically converted into an electric signal using an image sensor such as a CCD or CMOS, and the image signal obtained thereby is recorded on a recording medium or the like. Digital cameras are widely used. Such a digital camera has a so-called contrast detection type focus detection unit that detects a focus state of a subject image based on a difference (contrast) in the amount of high-frequency components included in an imaging signal acquired by an imaging device.

この焦点検出手段による焦点検出結果に基づいて自動的に撮影光学系の合焦位置を調節するように構成された自動合焦調節手段であるオートフォーカス(AF)手段を採用したものが一般的に実用化されている。これは、焦点検出のために専用センサや光学系等を設ける必要がないことと、撮像素子そのものを用いてAFを行っているため合焦精度が高いためである。   In general, an automatic focusing (AF) unit which is an automatic focusing adjustment unit configured to automatically adjust the focusing position of the photographing optical system based on the focus detection result by the focus detection unit is used. It has been put into practical use. This is because it is not necessary to provide a dedicated sensor or an optical system for focus detection, and AF is performed using the image pickup device itself, so that focusing accuracy is high.

しかし、このようなコントラスト検出方式AF手段(以下、コントラストAFと称す)は、合焦位置となるコントラストのピークを検出するために、撮影光学系を少しずつ駆動しながら複数箇所の撮像信号を取り込んで各箇所のコントラストを比較しなければならないため、合焦に時間がかかってしまう。そのため撮影までのタイムラグが多くなりシャッターチャンスを逃したり、動きのある被写体に合焦できないといった問題が生じている。   However, such contrast detection AF means (hereinafter referred to as contrast AF) captures image signals at a plurality of locations while driving the imaging optical system little by little in order to detect the contrast peak at the in-focus position. Since the contrast of each part must be compared, it takes time to focus. For this reason, there is a problem that the time lag until photographing increases and a photo opportunity is missed or a moving subject cannot be focused.

そこで、連写性能や動体追従性能が求められる一眼レフタイプのデジタルカメラには、従来の一眼レフタイプの銀塩フィルムカメラで採用されている位相差検出方式AF手段(以下、位相差AFと称す)が採用されている。   Therefore, for single-lens reflex digital cameras that require continuous shooting performance and moving object tracking performance, phase difference detection AF means (hereinafter referred to as phase difference AF) employed in conventional single-lens reflex type silver salt film cameras are used. ) Is adopted.

位相差AFは、銀塩フィルムや撮像素子を配置する撮像面と略等価な面に、ラインセンサ等の像検出センサを1対または複数対配置する。そして、撮影光学系を透過した光のうち異なる部位の光束を異なる像検出センサに導き、対を成す像検出センサから出力される被写体像の像間距離(位相差)に基づいて被写体像の焦点状態を検出するものである。対を成す像検出センサ上の被写体像のずれ方向とずれ量から、合焦位置がフィルム面に対してどちらの方向へどの程度離れているかを即時に認識することができるる。このため撮影光学系を1回駆動することで合焦位置が得られるので、合焦の時間が速い。   In the phase difference AF, one or more pairs of image detection sensors such as line sensors are arranged on a surface that is substantially equivalent to an imaging surface on which a silver salt film or an imaging device is arranged. Then, the light beams from different parts of the light transmitted through the photographing optical system are guided to different image detection sensors, and the focus of the subject image is based on the inter-image distance (phase difference) between the subject images output from the paired image detection sensors. The state is detected. From the direction and amount of displacement of the subject image on the paired image detection sensors, it is possible to immediately recognize how far the in-focus position is in which direction with respect to the film surface. For this reason, since the in-focus position can be obtained by driving the photographing optical system once, the in-focus time is fast.

一方、デジタルカメラの撮像素子は銀塩フィルムのサイズよりもかなり小さい上、画素の高密度化が進み、数百万画素を有するものも出現している。そして、撮像素子における画素の高密度化が進むと、各画素間のピッチが小さくなることになる。このため複数の画素が従来よりも高密度に配置された撮像素子を用いて、デジタルカメラを構成する場合、従来よりも許容錯乱円が小さくなるため、AFの際の合焦精度は高く要求される。   On the other hand, the image pickup element of a digital camera is considerably smaller than the size of a silver salt film, and the density of pixels has been increased, and some of them have millions of pixels. As the density of pixels in the image sensor increases, the pitch between the pixels decreases. For this reason, when a digital camera is configured using an image sensor in which a plurality of pixels are arranged at a higher density than in the past, the permissible circle of confusion is smaller than in the prior art, so that high focusing accuracy is required during AF. The

位相差AFで高精度な合焦状態を実現するためには、像検出センサの分解能を高くすることが必要となる。このため像検出センサが大型化するとともに、撮影光学系を透過した光のうち、異なる部位の光束を異なる像検出センサに導くための2次結像レンズも大型化しなくてはならない。ところが、カメラ内に配置するための限界があることと、像検出センサ及び2次結像レンズの大型化により高コスト化するという問題がある。更に像検出センサの取り付け誤差等が原因となって、合焦位置に誤差を含む場合も考えられる。従って、位相差AFでは合焦精度に限界があり、撮像素子の高画素化や高密度化に伴い、画素ピッチに見合った合焦精度のAFが行えなくなりつつある。   In order to realize a highly accurate in-focus state by phase difference AF, it is necessary to increase the resolution of the image detection sensor. For this reason, the size of the image detection sensor must be increased, and the secondary imaging lens for guiding the light fluxes of different parts of the light transmitted through the photographing optical system to different image detection sensors must be increased in size. However, there is a problem that there is a limit to disposing in the camera and that the cost is increased due to the increase in size of the image detection sensor and the secondary imaging lens. Further, there may be a case where the focus position includes an error due to an attachment error of the image detection sensor. Therefore, there is a limit to the focusing accuracy in phase difference AF, and it is becoming impossible to perform AF with focusing accuracy corresponding to the pixel pitch as the number of pixels of the image sensor increases.

このような合焦時間と合焦精度の問題に鑑み、従来のデジタルカメラにおいて、コントラストAFと位相差AFの両AF方式を有したハイブリッドAFが提案されている。例えば、合焦動作においてまず位相差AFで粗調を行い、続いてコントラストAFで微調を行う方法(特許文献1参照)や、位相差AFで得られた合焦位置情報とコントラストAFで得られた合焦位置情報との差に基づいて補正情報を算出しておき、実際の撮影時は位相差AF後に補正情報を加味して合焦動作を行う方法(特許文献2参照)などが開示されている。   In view of such a problem of focusing time and focusing accuracy, a hybrid AF having both AF methods of contrast AF and phase difference AF has been proposed in conventional digital cameras. For example, in the focusing operation, first, coarse adjustment is performed with phase difference AF, and then fine adjustment is performed with contrast AF (see Patent Document 1), or focus position information obtained with phase difference AF and contrast AF are obtained. A method is disclosed in which correction information is calculated on the basis of the difference from the in-focus position information and a focusing operation is performed by adding correction information after phase difference AF during actual shooting (see Patent Document 2). ing.

特開平7−43605号公報(第3頁、図6)Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-43605 (page 3, FIG. 6) 特開2003−295047号公報(第5頁、図6)JP 2003-295047 A (page 5, FIG. 6)

しかしながら、特許文献1に記載のハイブリッドAFは、最終的な合焦動作をコントラストAFで行うため、位相差AFからコントラストAFに切り替える際にメカ機構を駆動する必要がある。結局、動きのある被写体には追従できず合焦できないといった問題がある。   However, since the hybrid AF described in Patent Document 1 performs the final focusing operation with contrast AF, it is necessary to drive the mechanical mechanism when switching from phase difference AF to contrast AF. After all, there is a problem that it cannot follow a moving subject and cannot focus.

また、特許文献2に記載のハイブリッドAFは、キャリブレーションにより位相差AFとコントラストAFの合焦位置情報の差に基づいた補正情報を得て、撮影時に位相差AFの合焦位置情報に加味している。しかしながら、合焦位置情報は被写体のコントラストや被写体を照らす光源の違いなどによって変化するため、撮影状況により補正情報が正しくない場合もある。この問題は撮影状況が変わる度にキャリブレーションを行うことで回避可能だが、キャリブレーションを行っている間にシャッターチャンスを逃してしまったり、行為自体が煩わしいといった問題がある。   Further, the hybrid AF described in Patent Document 2 obtains correction information based on the difference between the focus position information of the phase difference AF and the contrast AF by calibration, and adds to the focus position information of the phase difference AF at the time of shooting. ing. However, since the focus position information changes depending on the contrast of the subject or the difference in the light source that illuminates the subject, the correction information may not be correct depending on the shooting situation. This problem can be avoided by performing calibration every time the shooting situation changes, but there are problems such as missing a photo opportunity while performing calibration and troublesome actions themselves.

そこで本発明の目的は、より高速で高精度な合焦動作を行うことが可能なハイブリッドAFカメラを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a hybrid AF camera capable of performing a focusing operation with higher speed and higher accuracy.

本発明によるハイブリッドAFカメラは、撮影光路を複数の光路に分割するためハーフミラーで構成された主ミラーと、分割後の光路の一方を合焦位置判断素子に他方を撮像素子に導くための光路に分割するハーフミラーで構成されたサブミラーとを備え、前記主ミラーおよび前記サブミラーはそれぞれ、第1の状態でミラーダウンして前記撮像光路内に配置され、第2の状態でミラーアップして前記撮像光路外に退避するように移動可能に構成され、前記第1の状態では前記合焦位置判断素子および前記撮像素子による合焦位置検出を行い、前記第2の状態では前記撮像素子による合焦位置検出を行い得るようにしたことを特徴とする。   The hybrid AF camera according to the present invention includes a main mirror composed of a half mirror for dividing a photographing optical path into a plurality of optical paths, and an optical path for guiding one of the divided optical paths to an in-focus position determination element and the other to an imaging element. Each of the main mirror and the sub mirror is arranged in the imaging optical path by being mirrored down in the first state, and is mirrored up in the second state. In the first state, the in-focus position is detected by the in-focus position determining element and the image sensor, and in the second state, the in-focus position is detected by the image sensor. It is characterized in that position detection can be performed.

また、本発明によるハイブリッドAFカメラは、撮影光路を複数の光路に分割するためハーフミラーで構成された主ミラーと、分割後の光路の一方を合焦位置判断素子に他方を撮像素子に導くための光路に分割するハーフミラーで構成されたサブミラーとを備え、前記主ミラーおよび前記サブミラーはそれぞれ、第1の状態でミラーダウンして前記撮像光路内に配置され、第2の状態でミラーアップして前記撮像光路外に退避するように移動可能に構成され、前記第1の状態の際および前記第2の状態の際、それぞれの前記撮像素子による合焦位置情報の差を記憶する補正情報記憶手段を備え、前記第1の状態の際に前記撮像素子により合焦位置検出を行い撮像する場合は、前記主ミラーおよび前記サブミラーのミラーアップ動作の際に、前記補正情報記憶手段に記憶された補正情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動して合焦位置を補正することを特徴とする。   Further, the hybrid AF camera according to the present invention guides one of the divided optical paths to the focusing position determination element and the other to the imaging element to divide the photographing optical path into a plurality of optical paths. Each of the main mirror and the sub-mirror is arranged in the imaging optical path after being mirrored down in the first state and mirror-up in the second state. Correction information storage that is configured to be movable so as to be retracted out of the imaging optical path, and that stores a difference in focus position information between the imaging elements in the first state and the second state Means for detecting the in-focus position by the imaging device in the first state and performing imaging when performing the mirror up operation of the main mirror and the sub mirror. Based on the correction information stored in the correction information storage means, drives the focus lens and corrects the focus position.

また、本発明のハイブリッドAFカメラにおいて、前記合焦位置判断素子による合焦位置検出は位相差検出方式とし、前記撮像素子による合焦位置検出はコントラスト検出方式としたことを特徴とする。   In the hybrid AF camera of the present invention, the focus position detection by the focus position determination element is a phase difference detection method, and the focus position detection by the imaging element is a contrast detection method.

また、本発明のハイブリッドAFカメラにおいて、合焦位置検出として、前記ミラーダウン時の位相差検出方式、前記ミラーアップ時のコントラスト検出方式、前記ミラーダウン時の位相差およびコントラスト両検出方式のいずれかの検出方式を選択可能であることを特徴とする。   In the hybrid AF camera of the present invention, any one of the phase difference detection method when the mirror is down, the contrast detection method when the mirror is up, and the phase difference and contrast detection method when the mirror is down is used as the in-focus position detection. The detection method can be selected.

また、本発明のハイブリッドAFカメラにおいて、撮影光路中で、前記撮像素子の光軸方向被写体側に遮光手段であるシャッター機構を備え、前記撮像素子による合焦位置検出を行う際は、その合焦位置検出が開始される前に前記シャッター機構を開放状態とすることを特徴とする。   In the hybrid AF camera of the present invention, a shutter mechanism that is a light shielding means is provided on the subject side in the optical axis direction of the image sensor in the photographing optical path, and when the in-focus position is detected by the image sensor, the in-focus position is detected. The shutter mechanism is opened before position detection is started.

また、本発明の撮像装置の制御方法は、撮影光路を複数の光路に分割するためハーフミラーで構成された主ミラーと、分割後の光路の一方を合焦位置判断素子に他方を撮像素子に導くための光路に分割するハーフミラーで構成されたサブミラーとを備え、前記主ミラーおよび前記サブミラーはそれぞれ、第1の状態でミラーダウンして前記撮像光路内に配置され、第2の状態でミラーアップして前記撮像光路外に退避するように移動可能に構成された撮像装置の制御方法であって、前記第1の状態の際および前記第2の状態の際、それぞれの前記撮像素子による合焦位置情報の差を記憶するし、 前記第1の状態の際に前記撮像素子により合焦位置検出を行い撮像する場合は、前記主ミラーおよび前記サブミラーのミラーアップ動作の際に、前記記憶された補正情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動して合焦位置を補正することを特徴とする。   In addition, according to the control method of the image pickup apparatus of the present invention, the main mirror composed of a half mirror for dividing the photographing optical path into a plurality of optical paths, and one of the divided optical paths is used as a focusing position determination element and the other as an image pickup element. A sub-mirror composed of a half mirror that divides into an optical path for guiding, and the main mirror and the sub-mirror are each disposed in the imaging optical path after being mirrored down in the first state, and in the second state An image pickup apparatus control method configured to be movable so as to be moved out of the image pickup optical path, wherein the image pickup device includes a combination of the image pickup device in the first state and the second state. The difference between the focal position information is memorized, and in the first state, when the imaging position is detected by the imaging element and the imaging is performed, during the mirror up operation of the main mirror and the sub mirror, Serial based on the stored correction information, and driving the focus lens and corrects the focus position.

請求項1の発明によれば、ミラーダウン位置においても撮像素子による合焦位置検出ができるため、より高速で高精度な合焦動作を行うことが可能なハイブリッドAFカメラが実現できる。   According to the first aspect of the present invention, since the in-focus position can be detected by the image sensor even in the mirror down position, a hybrid AF camera capable of performing a high-speed and high-precision in-focus operation can be realized.

請求項2の発明によれば、ミラーアップ位置とミラーダウン位置での撮像素子による合焦位置情報の差を記憶する補正情報記憶手段を備える。ミラーダウン位置で撮像素子により合焦位置検出を行い撮影する場合は、主ミラーおよびサブミラーのミラーアップ動作中に、補正情報記憶手段に記憶された補正情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動して合焦位置を補正する。これにより、より高精度な合焦動作を行うことが可能なハイブリッドAFカメラが実現できる。   According to the second aspect of the present invention, the correction information storage means for storing the difference in focus position information by the image pickup device at the mirror up position and the mirror down position is provided. When shooting with the focus position detected by the image sensor at the mirror down position, the focus lens is driven and focused based on the correction information stored in the correction information storage means during the mirror up operation of the main mirror and the sub mirror. Correct the focal position. Thereby, a hybrid AF camera capable of performing a focusing operation with higher accuracy can be realized.

請求項3の発明によれば、測距素子による合焦位置検出は位相差検出方式、撮像素子による合焦位置検出はコントラスト検出方式とすることにより、より高速で高精度な合焦動作を行うことが可能なハイブリッドAFカメラが実現できる。   According to the third aspect of the present invention, the focus position detection by the distance measuring element is performed by the phase difference detection method, and the focus position detection by the image pickup element is performed by the contrast detection method, so that a faster and more accurate focusing operation is performed. It is possible to realize a hybrid AF camera capable of performing the above.

請求項4の発明によれば、合焦位置検出は、ミラーダウン位置における位相差検出方式、ミラーアップ位置におけるコントラスト検出方式、ミラーダウン位置における位相差とコントラストの両検出方式のいずれかの検出方式を選択可能とすることにより、撮影時に最適な合焦位置検出方式が選択可能なハイブリッドAFカメラが実現できる。   According to the invention of claim 4, the in-focus position is detected by any one of a phase difference detection method at the mirror down position, a contrast detection method at the mirror up position, and both a phase difference and contrast detection method at the mirror down position. Can be selected, it is possible to realize a hybrid AF camera capable of selecting an optimum in-focus position detection method at the time of shooting.

請求項5の発明によれば、撮像素子による合焦位置検出を行う際は、合焦位置検出が開始される前にシャッター機構を開放状態とすることにより、撮像素子による合焦位置検出が可能なハイブリッドAFカメラが実現できる。   According to the fifth aspect of the present invention, when the focus position is detected by the image sensor, the focus position can be detected by the image sensor by opening the shutter mechanism before the focus position detection is started. A simple hybrid AF camera can be realized.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。
1はカメラ本体、2は後述の撮影レンズ3をカメラ本体1に着脱可能とするためのマウントであり、各種信号を通信したり、駆動電源を供給するためのインターフェイス部であるマウント接点2aを有する。3は交換可能な撮影レンズであり、内部にフォーカスレンズ群3a、ズームレンズ群3bを有している。各レンズ群は便宜上1枚のレンズで図示したが、実際には多数のレンズにより複雑なレンズ群の組み合わせで構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a digital single-lens reflex camera according to the present embodiment.
Reference numeral 1 denotes a camera body, and 2 denotes a mount for making a photographic lens 3 to be described later attachable to and detachable from the camera body 1, and has a mount contact 2a that is an interface unit for communicating various signals and supplying drive power. . Reference numeral 3 denotes an interchangeable photographic lens, which has a focus lens group 3a and a zoom lens group 3b therein. Although each lens group is shown as a single lens for convenience, it is actually composed of a complex combination of lens groups with a large number of lenses.

4はハーフミラーで構成された主ミラーであり、カメラの動作状態に応じて回動可能となっており、被写体をファインダーで観察時は撮影光路へ斜設され、撮影レンズ2からの光束を折り曲げて後述のファインダー光学系へ導き、露光時は撮影光路から退避して、撮影レンズ3からの光束を後述の撮像素子7へ導いている。5は主ミラー4とともに回動するサブミラーであり、ハーフミラーで構成されており、主ミラー4が撮影光路へ斜設されている時に主ミラー4を透過した光束を、折り曲げて後述の焦点検出装置8へ導く光束と、透過して後述の撮像素子7へ導く光束に分割している。6はシャッター、7はCCDやCMOS等の撮像素子である。   Reference numeral 4 denotes a main mirror composed of a half mirror, which can be rotated according to the operating state of the camera. When observing a subject with a viewfinder, the main mirror is obliquely installed in the photographing optical path, and the light beam from the photographing lens 2 is bent. Then, the light is guided to a finder optical system, which will be described later, and retracted from the photographic optical path during exposure to guide the light beam from the photographic lens 3 to the imaging element 7 described later. Reference numeral 5 denotes a sub-mirror that rotates together with the main mirror 4 and is composed of a half mirror. A focus detection device, which will be described later, is formed by bending a light beam that has passed through the main mirror 4 when the main mirror 4 is obliquely installed on the photographing optical path. The light beam is divided into a light beam that is guided to 8 and a light beam that is transmitted and guided to an image sensor 7 described later. Reference numeral 6 denotes a shutter, and 7 denotes an image sensor such as a CCD or a CMOS.

8は合焦位置を判断する信号を出力する焦点検出装置であり、結像面近傍に配置されたフィールドレンズ8a、反射ミラー8b,8c、2次結像レンズ8e、絞り8d、複数のCCDからなるエリアセンサ8f等から構成されている。焦点検出装置8は被写体の45箇所の領域について、周知の位相差方式で焦点検出可能に構成されている。   Reference numeral 8 denotes a focus detection device that outputs a signal for determining the in-focus position, and includes a field lens 8a, reflection mirrors 8b and 8c, a secondary imaging lens 8e, an aperture 8d, and a plurality of CCDs arranged in the vicinity of the imaging surface. Area sensor 8f and the like. The focus detection device 8 is configured to be able to detect the focus by a known phase difference method for 45 regions of the subject.

9は撮影レンズ3の一次結像面に配置されたピント板であり、入射面にはフレネルレンズ(集光レンズ)が設けられ、射出面には被写体像(ファインダー像)が結像している。10はファインダー視野領域を形成するファインダー視野枠、11はファインダー光路変更用のペンタプリズムであり、ピント板9の射出面に結像した被写体像を正立正像に補正する。12,13は接眼レンズ、14はファインダーを観察する瞳である。なお、ピント板9、ペンタプリズム11、接眼レンズ12,13により構成されている光学系をファインダー光学系と称する。15は撮影した画像を表示する液晶モニタである。   Reference numeral 9 denotes a focusing plate disposed on the primary image forming surface of the photographing lens 3, a Fresnel lens (condenser lens) is provided on the incident surface, and a subject image (finder image) is formed on the exit surface. . Reference numeral 10 denotes a finder field frame that forms a finder field area, and 11 is a pentaprism for changing the finder optical path, and corrects the subject image formed on the exit surface of the focusing plate 9 to an erect image. Reference numerals 12 and 13 are eyepieces, and 14 is a pupil for observing the viewfinder. An optical system constituted by the focus plate 9, the pentaprism 11, and the eyepieces 12 and 13 is referred to as a finder optical system. Reference numeral 15 denotes a liquid crystal monitor that displays a photographed image.

16はフォーカスレンズ群3aを駆動するためのフォーカス駆動用モータ、17は駆動ギア等からなるフォーカス駆動部材、18はフォトカプラ、19はフォーカス駆動部材17に連動するパルス板、20は撮影レンズ3内に設けられた絞り、21は後述する絞り駆動回路62を含む絞り駆動装置である。   16 is a focus drive motor for driving the focus lens group 3a, 17 is a focus drive member including a drive gear, 18 is a photocoupler, 19 is a pulse plate linked to the focus drive member 17, and 20 is in the photographing lens 3. Reference numeral 21 denotes an aperture driving device including an aperture driving circuit 62 described later.

図2は図1の構成のデジタル一眼レフカメラに内蔵された電気的構成を示すブロック図であり、図1と同一のものには同一番号を付けている。
50はカメラ部の制御とカメラ全体の制御を行うマイクロコンピュータ(中央処理装置;以下、MPUと記す)、51は画像データの各種制御を行うメモリコントローラ、52は各種制御を行うための設定・調整データ等を格納しているEEPROMである。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration built in the digital single-lens reflex camera having the configuration shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG.
50 is a microcomputer (central processing unit; hereinafter referred to as MPU) that controls the camera unit and the entire camera, 51 is a memory controller that performs various controls of image data, and 52 is a setting / adjustment for performing various controls. An EEPROM storing data and the like.

53は合焦位置を判断する焦点検出回路であり、MPU50の信号に従い、エリアセンサ8fの蓄積制御と読み出し制御とを行って、各測距点の画素情報をMPU50に出力する。エリアセンサ8fは、ファインダー視野枠10内の複数の測距点に対応した45組のラインセンサCCD−01〜CCD−45から構成されている。MPU50は各測距点の画素情報を周知の位相差検出法による焦点検出を行い、検出した焦点検出情報を後述のレンズ制御回路60へ送出してレンズの焦点調節を行わせる。この焦点検出から焦点調節までの一連の動作をオートフォーカス(以下、AFと記す)動作と称する。   Reference numeral 53 denotes a focus detection circuit that determines the in-focus position, and performs accumulation control and readout control of the area sensor 8f in accordance with a signal from the MPU 50, and outputs pixel information of each ranging point to the MPU 50. The area sensor 8f includes 45 sets of line sensors CCD-01 to CCD-45 corresponding to a plurality of distance measuring points in the finder field frame 10. The MPU 50 performs focus detection by a known phase difference detection method on pixel information of each distance measuring point, and sends the detected focus detection information to a lens control circuit 60 described later to perform lens focus adjustment. A series of operations from the focus detection to the focus adjustment is referred to as an autofocus (hereinafter referred to as AF) operation.

54はモータ駆動回路であり、MPU50からの信号に従い、主ミラー4を駆動するモータM155、シャッター6のチャージを行うモータM256を制御する。57はシャッター駆動回であり、MPU50からの信号に従い、シャッター6の先幕を走行させるマグネットMG−158、シャッター6の後幕を走行させるマグネットMG−259を、撮像素子7に所定光量を露光するように制御する。   A motor drive circuit 54 controls a motor M155 that drives the main mirror 4 and a motor M256 that charges the shutter 6 in accordance with a signal from the MPU 50. Reference numeral 57 denotes a shutter driving time. In accordance with a signal from the MPU 50, the magnet MG-158 that travels the front curtain of the shutter 6 and the magnet MG-259 that travels the rear curtain of the shutter 6 are exposed to the image sensor 7 with a predetermined amount of light. To control.

60はレンズ制御回路であり、マウント接点2aを介してMPU50からの信号に基づいて、後述する焦点調節回路61と絞り駆動回路62の制御を行う。焦点調節回路61は、フォトカプラ18で検知されたパルス板19の回転情報と、レンズ制御回路60からのフォーカスレンズ駆動量の情報に基づいて、フォーカス駆動用モータ16を所定量駆動させ、フォーカスレンズ群3aを合焦位置に移動する。絞り駆動回路62は、レンズ制御回路60からの絞り情報に基づいて、絞り20を駆動する。63はカメラを操作したり、撮影のための各種設定を行う操作SWである。   Reference numeral 60 denotes a lens control circuit, which controls a focus adjustment circuit 61 and a diaphragm drive circuit 62, which will be described later, based on a signal from the MPU 50 via the mount contact 2a. The focus adjustment circuit 61 drives the focus drive motor 16 by a predetermined amount on the basis of the rotation information of the pulse plate 19 detected by the photocoupler 18 and the information of the focus lens drive amount from the lens control circuit 60, and thereby the focus lens. The group 3a is moved to the in-focus position. The aperture driving circuit 62 drives the aperture 20 based on the aperture information from the lens control circuit 60. Reference numeral 63 denotes an operation SW for operating the camera or performing various settings for photographing.

64は撮像素子7から出力される画像信号をサンプルホールド及び自動ゲイン調整するCDS(相関2重サンプリング)/AGC(自動ゲイン調整)回路、65はCDS/AGC回路64のアナログ出力をデジタル信号に変換するA/D変換器、66はTG(タイミング発生)回路であり、撮像素子7に駆動信号を、CDS/AGC回路64にサンプルホールド信号を、A/D変換器65にサンプルクロック信号を供給する。ここで、メモリコントローラ51が撮像素子7から出力される画像信号をCDS/AGC回路64、A/D変換器65を経て受けて、コントラスト検出方式により被写体像の焦点検出を行うことが可能である。   64 is a CDS (correlated double sampling) / AGC (automatic gain adjustment) circuit that samples and holds the image signal output from the image sensor 7 and automatically adjusts the gain, and 65 converts the analog output of the CDS / AGC circuit 64 into a digital signal. An A / D converter 66 is a TG (timing generation) circuit, which supplies a drive signal to the image sensor 7, a sample hold signal to the CDS / AGC circuit 64, and a sample clock signal to the A / D converter 65. . Here, it is possible for the memory controller 51 to receive the image signal output from the image sensor 7 via the CDS / AGC circuit 64 and the A / D converter 65 and to detect the focus of the subject image by the contrast detection method. .

67はA/D変換器65でデジタル変換された画像等を一時的に記録するためのSDRAM、68は画像をY/C(輝度信号/色差信号)分離、ホワイトバランス補正、γ補正等を行う画像処理回路、69は画像をJPEG等の形式に従って圧縮したり、圧縮された画像の伸張を行う画像圧縮/伸張回路である。   67 is an SDRAM for temporarily recording the image digitally converted by the A / D converter 65, and 68 performs Y / C (luminance signal / color difference signal) separation, white balance correction, γ correction, and the like. An image processing circuit 69 is an image compression / decompression circuit that compresses an image according to a format such as JPEG and decompresses the compressed image.

70はSDRAM67やメディア72に記録された画像を液晶モニタ15に表示するために、画像をアナログ信号に変換するD/A変換器である。71は画像を記録保存するためのメディア72とのI/F(インターフェイス)である。73は電源74の電圧を各回路に必要な電圧に変換するDC/DCコンバータである。   Reference numeral 70 denotes a D / A converter that converts an image into an analog signal in order to display the image recorded on the SDRAM 67 or the medium 72 on the liquid crystal monitor 15. Reference numeral 71 denotes an I / F (interface) with the medium 72 for recording and storing images. Reference numeral 73 denotes a DC / DC converter that converts the voltage of the power source 74 into a voltage necessary for each circuit.

図3はカメラのファインダー視野図であり、ファインダー視野枠10の内側、即ち視野枠内には複数の測距点201〜245が全て、不図示のスーパーインポーズ(以下、SIと記す)装置によってSI表示されている状態となっている。4aは主ミラー4に設けられたマスクの形状を表しており、主ミラー4に届いた光束の内、複数の測距点201〜245でのAFに必要な光束を透過し、不要な光束を透過させず反射させることでファインダーへ光量を供給している。マスク4aを通過した光束は、マスク4aよりも少し大きいサイズのサブミラー5により反射した光束が焦点検出装置8へ、また透過した光束が撮像素子7へ導かれる。   FIG. 3 is a viewfinder field diagram of the camera, and a plurality of distance measuring points 201 to 245 are all inside the viewfinder field frame 10, that is, in the field frame, by a superimpose (hereinafter referred to as SI) device (not shown). SI is displayed. 4a represents the shape of the mask provided on the main mirror 4. Of the light beams reaching the main mirror 4, the light beams necessary for AF at a plurality of distance measuring points 201 to 245 are transmitted and unnecessary light beams are transmitted. The light is supplied to the viewfinder by reflecting the light without transmitting it. For the light beam that has passed through the mask 4 a, the light beam reflected by the sub-mirror 5 having a size slightly larger than the mask 4 a is guided to the focus detection device 8, and the transmitted light beam is guided to the image sensor 7.

ここで、ファインダー視野枠10は撮像素子7の受光面サイズと等価サイズとなっているため、撮像素子7で得られる画像と同一の絵(視野範囲)がファインダーで確認できる(所謂、ファインダー視野率100%となっている)。従って、図3はファインダー視野図であるが、撮像素子7に対する主ミラー4のマスク4aとサブミラー5の大きさを表していることと等価となっている。即ち、主ミラー4とサブミラー5を透過して撮像素子7へ届く光束は、撮像素子7上のマスク4aの範囲である。   Here, since the finder field frame 10 has a size equivalent to the light receiving surface size of the image sensor 7, the same picture (field range) as the image obtained by the image sensor 7 can be confirmed by the finder (so-called finder field ratio). 100%). Therefore, FIG. 3 is a viewfinder view, which is equivalent to representing the size of the mask 4a of the main mirror 4 and the sub mirror 5 with respect to the image sensor 7. That is, the light beam that passes through the main mirror 4 and the sub mirror 5 and reaches the image sensor 7 is in the range of the mask 4 a on the image sensor 7.

続いてカメラの動作について以下のフローチャートを用いて説明する。
図4は、図1〜図3に示した構成のデジタル一眼レフカメラにおけるコントラストAFモード時のフローチャートである。
S301では、撮影者が不図示のAFモードスイッチを操作して、AFモードを選択する。ここでは、コントラストAFモードを選択したこととする。このコントラストAFモードは、被写体の合焦精度を優先した精度優先モードである。
S302では、撮影者が不図示のレリーズボタンを半押し操作して、不図示のSW1がONされる。
S303では、SW1のONを受けて、モータ駆動回路54によりモータM155に通電し、主ミラー4をアップさせる。
Next, the operation of the camera will be described using the following flowchart.
FIG. 4 is a flowchart in the contrast AF mode in the digital single-lens reflex camera having the configuration shown in FIGS.
In S301, the photographer operates an AF mode switch (not shown) to select an AF mode. Here, it is assumed that the contrast AF mode is selected. This contrast AF mode is an accuracy priority mode that prioritizes the focusing accuracy of the subject.
In S302, the photographer presses a release button (not shown) halfway, and SW1 (not shown) is turned on.
In S303, when SW1 is turned on, the motor M155 is energized by the motor drive circuit 54, and the main mirror 4 is raised.

S304では、シャッター駆動回路57によりマグネットMG−158に通電してシャッター6の先幕を開放する。
S305では、メモリコントローラ51により撮像素子7で受光される画像を読み込んでSDRAM67に記録する。
In S304, the shutter drive circuit 57 energizes the magnet MG-158 to open the front curtain of the shutter 6.
In S <b> 305, an image received by the image sensor 7 is read by the memory controller 51 and recorded in the SDRAM 67.

S306では、メモリコントローラ51が、SDRAM67に記録された画像からコントラスト検出により合焦ピーク位置が検出できたか否かを判断する。検出できたらS308へ進み、できなかったらS307へ進む。合焦ピーク位置を検出するためには、最低でもフォーカスレンズ群3aの停止位置3箇所に応じた3枚の画像が必要なため、S305からS307のルーチンは3回以上行っている。実際には、合焦位置が全く分かっていない場合には、フォーカスレンズ群3aを無限端もしくは至近端から反対側へ少しずつ駆動しながら、画像を読み込んでピーク位置を検出しなければならない。このため3回の読み込みでピーク位置が検出されることは少なく、もっと多くの回数読み込んでいる場合が多い。
S307では、焦点調節回路61によりフォーカスレンズ群3aを所定量駆動し、S306へ戻る。
In S <b> 306, the memory controller 51 determines whether or not the focus peak position has been detected from the image recorded in the SDRAM 67 by contrast detection. If detected, the process proceeds to S308, and if not detected, the process proceeds to S307. In order to detect the focus peak position, at least three images corresponding to the three stop positions of the focus lens group 3a are required, so the routine from S305 to S307 is performed three times or more. Actually, when the in-focus position is not known at all, it is necessary to read the image and detect the peak position while driving the focus lens group 3a little by little from the infinite end or the closest end to the opposite side. For this reason, the peak position is rarely detected by three readings, and is often read many times.
In S307, the focus adjustment circuit 61 drives the focus lens group 3a by a predetermined amount, and the process returns to S306.

S308では、検出された合焦ピーク位置及び撮影レンズ3の焦点距離、フォーカスレンズ群3aの敏感度等の光学データに基づいて、各測距点201〜245のデフォーカス量を演算する。そして、その中から主被写体と判断された位置を測距している測距点のデフォーカス量に従って、焦点調節回路61によりフォーカスレンズ群3aを合焦位置に駆動する。主被写体の判断の仕方は、全デフォーカス量の中からカメラに対して最も近距離や遠距離に存在する被写体としたり、全デフォーカス量の平均値に位置する被写体としたり様々な方法が考えられる。また予め撮影者が複数の測距点201〜245の中から所望する測距点を選択していた場合は、選択された測距点のデフォーカス量に従う。   In S308, the defocus amounts of the distance measuring points 201 to 245 are calculated based on the detected focus peak position, the focal length of the photographing lens 3, and the optical data such as the sensitivity of the focus lens group 3a. Then, the focus adjustment circuit 61 drives the focus lens group 3a to the in-focus position according to the defocus amount of the distance measuring point that measures the position determined as the main subject. There are various ways to determine the main subject, such as the subject closest to the camera or far away from the total defocus amount, or the subject located at the average value of all defocus amounts. It is done. If the photographer has previously selected a desired distance measuring point from the plurality of distance measuring points 201 to 245, it follows the defocus amount of the selected distance measuring point.

S309では、主被写体及び撮影画角全体の輝度を撮像素子7で受光した画像から算出し、その結果からMPU50が露出値を決定する。
S310では、撮影者が不図示のレリーズボタンを全押し操作して不図示のSW2がONされることにより、MPU50は撮影者が現状の合焦状態と測光値を容認していると判断する。
S311では、絞り駆動回路62により絞り20を駆動する。絞り20の絞り値は、S309で決定された露出値から決定される。
In S309, the luminance of the main subject and the entire shooting angle of view is calculated from the image received by the image sensor 7, and the MPU 50 determines the exposure value from the result.
In S310, when the photographer fully presses a release button (not shown) to turn on SW2 (not shown), the MPU 50 determines that the photographer accepts the current in-focus state and the photometric value.
In S 311, the diaphragm 20 is driven by the diaphragm driving circuit 62. The aperture value of the aperture 20 is determined from the exposure value determined in S309.

S312では、シャッター駆動回路57によりマグネットMG−259に通電し、シャッター6の後幕を閉じる。
S313では、S312でシャッター6を閉じる直前に撮像素子7で受光した画像をメディア72へ記録する。この時、撮像素子7が画像を取り込む時間は、S309で決定された露出値から決定されたシャッター秒時となっている。
S314では、モータ駆動回路54によりモータM155に通電してミラーダウンを行う。
S315では、モータ駆動回路54によりモータM256に通電してシャッター6のチャージを行い、次の撮影に備える。
In S312, the shutter drive circuit 57 energizes the magnet MG-259 to close the rear curtain of the shutter 6.
In S313, an image received by the image sensor 7 immediately before closing the shutter 6 in S312 is recorded on the medium 72. At this time, the time for the image sensor 7 to capture an image is the shutter time determined from the exposure value determined in S309.
In S314, the motor drive circuit 54 energizes the motor M155 to perform mirror down.
In S315, the motor drive circuit 54 energizes the motor M256 to charge the shutter 6 to prepare for the next shooting.

以上の通り、コントラストAFモードはAFに時間を要するため連写性能や動体追従性能が求められる撮影には不向きであるが、撮像素子7自体でAFを行なうため合焦精度が高い。この結果、合焦精度が求められる風景やマクロ撮影等の精度優先の撮影が可能である。   As described above, since the contrast AF mode requires time for AF, it is not suitable for shooting where continuous shooting performance or moving object tracking performance is required. However, since the imaging element 7 itself performs AF, the focusing accuracy is high. As a result, it is possible to perform shooting with priority on accuracy, such as landscapes and macro shooting that require in-focus accuracy.

図4のフローチャートでは説明を割愛しているが、撮影動作中は主ミラー4がアップし、ファインダーへの光路は遮断されている。このため撮像素子7が受光している画像をリアルタイムに液晶モニタ15へ表示することで、撮影者は撮影画角の確認が行なえるようになっている。   Although the explanation is omitted in the flowchart of FIG. 4, the main mirror 4 is raised during the photographing operation, and the optical path to the viewfinder is blocked. For this reason, by displaying the image received by the image sensor 7 on the liquid crystal monitor 15 in real time, the photographer can check the shooting angle of view.

図5は、図1〜図3に示した構成のデジタル一眼レフカメラにおけるハイブリッドAFモード時のフローチャートである。
S321では、撮影者が不図示のAFモードスイッチを操作して、AFモードを選択する。ここでは、ハイブリッドAFモードを選択したこととする。このハイブリッドAFモードは、レリーズタイムラグを短くすることを優先したスピード優先モードである。
S322では、撮影者が不図示のレリーズボタンを半押し操作して、不図示のSW1がONされる。
S323では、シャッター駆動回路57によりマグネットMG−158に通電してシャッター6の先幕を開放する。
FIG. 5 is a flowchart in the hybrid AF mode in the digital single-lens reflex camera having the configuration shown in FIGS.
In S321, the photographer operates an AF mode switch (not shown) to select the AF mode. Here, it is assumed that the hybrid AF mode is selected. This hybrid AF mode is a speed priority mode in which priority is given to shortening the release time lag.
In S322, the photographer presses a release button (not shown) halfway, and SW1 (not shown) is turned on.
In S323, the shutter drive circuit 57 energizes the magnet MG-158 to open the front curtain of the shutter 6.

S324では、MPU50はSW1がONされたことを検知すると、ラインセンサCCD−01〜CCD−45に蓄積動作を行わせ、そのデータから相関量を演算し、相関量及び撮影レンズ3の焦点距離、フォーカスレンズ群3aの敏感度等の光学データに基づいて、各測距点201〜245のデフォーカス量(像ズレ量)を演算する。
S325では、演算された各測距点201〜245のデフォーカス量から、主被写体と判断された位置を測距している測距点のデフォーカス量に従って、焦点調節回路61によりフォーカスレンズ群3aを合焦位置+αの位置を目標に駆動を開始する。主被写体の判断の仕方は、前述したコントラストAFモードと同様である。
S326では、フォーカスレンズ群3aが所定の位置になったら、メモリコントローラ51により撮像素子7で受光される画像を読み込んでSDRAM67に記録する。
In S324, when the MPU 50 detects that the SW1 is turned on, the MPU 50 causes the line sensors CCD-01 to CCD-45 to perform accumulation operation, calculates the correlation amount from the data, and calculates the correlation amount and the focal length of the photographing lens 3. Based on optical data such as the sensitivity of the focus lens group 3a, the defocus amounts (image shift amounts) of the distance measuring points 201 to 245 are calculated.
In S325, the focus lens group 3a is selected by the focus adjustment circuit 61 according to the defocus amount of the distance measuring point that is measuring the position determined as the main subject from the calculated defocus amounts of the distance measuring points 201 to 245. Drive is started with the focus position + α as a target. The method of determining the main subject is the same as in the contrast AF mode described above.
In S326, when the focus lens group 3a reaches a predetermined position, the image received by the image sensor 7 is read by the memory controller 51 and recorded in the SDRAM 67.

S327では、メモリコントローラ51がSDRAM67に記録された画像からコントラスト検出により合焦ピーク位置が検出できたか否かを判断する。検出できたらS328へ進み、できなかったらS324へ戻る。合焦ピーク位置を検出するためには、フォーカスレンズ群3aの停止位置3箇所に応じた3枚の画像が必要なため、S325からS327のルーチンは3回行うようになっている。   In S327, the memory controller 51 determines whether or not the in-focus peak position has been detected from the image recorded in the SDRAM 67 by contrast detection. If detected, the process proceeds to S328, and if not detected, the process returns to S324. In order to detect the in-focus peak position, three images corresponding to the three stop positions of the focus lens group 3a are required. Therefore, the routine from S325 to S327 is performed three times.

これを詳細を説明すると、S326で画像を読み込むタイミングはフォーカスレンズ群3aが、合焦位置−α、合焦位置、合焦位置+αの3箇所の位置になったタイミングで行なうことで、S324の位相差AFで演算された合焦位置近傍をコントラストAFで詳細に検出し直している。ピーク位置が検出できないとS324へ戻って位相差AFを行っているため、例えば被写体が動体の場合に、被写体までの距離が突然変化してもその位置を位相差AFにより検出できる。従って、常に合焦位置と合焦位置±αの3箇所でピーク位置検出ができるため、レンズ駆動や画像読み込みが無駄なく最短に行なえる。ここでαは、合焦位置±αが撮影レンズ3の焦点距離やFNo、被写体までの距離等から、合焦位置に対して許容被写界深度内になるようにカメラが自動で設定したり、撮影者が求める被写界深度になるように設定するなど様々な方法が考えられる。   This will be described in detail. The timing at which the image is read in S326 is the timing at which the focus lens group 3a is in three positions of the focus position -α, the focus position, and the focus position + α. The vicinity of the in-focus position calculated by the phase difference AF is detected again in detail by the contrast AF. If the peak position cannot be detected, the process returns to S324 and the phase difference AF is performed. For example, when the subject is a moving object, the position can be detected by the phase difference AF even if the distance to the subject suddenly changes. Accordingly, the peak position can always be detected at three positions of the in-focus position and the in-focus position ± α, so that lens driving and image reading can be performed in the shortest without waste. Here, α is automatically set by the camera so that the in-focus position ± α is within the allowable depth of field with respect to the in-focus position based on the focal length of the photographing lens 3, FNo, the distance to the subject, and the like. Various methods such as setting the depth of field desired by the photographer can be considered.

S328では、不図示の測光回路により、合焦結果から判別された主被写体及び撮影画角全体の輝度を不図示の測光センサで測光し、その結果からMPU50が露出値を決定する。
S329では、撮影者が不図示のレリーズボタンを全押し操作して不図示のSW2がONされることにより、MPU50は撮影者が現状の合焦状態と測光値を容認していると判断する。
S330では、SW2のONを受けて、モータ駆動回路54によりモータM155に通電し、主ミラー4をアップさせる。
In S328, the photometric circuit (not shown) measures the luminance of the main subject and the entire shooting angle of view determined from the focusing result using a photometric sensor (not shown), and the MPU 50 determines the exposure value based on the result.
In S329, when the photographer fully presses a release button (not shown) to turn on SW2 (not shown), the MPU 50 determines that the photographer accepts the current focus state and photometric value.
In S330, when SW2 is turned on, the motor M155 is energized by the motor drive circuit 54, and the main mirror 4 is raised.

S331では、S327でのコントラストAFはミラーダウンした状態のため主ミラー4とサブミラー5を透過した光束で行なっている。正確には合焦位置がズレるため、そのズレを補正するための補正値をEEPROM52から読み出し、デフォーカス量を演算する。ここで補正値は、光束の入射角によって各ミラーでの透過距離が変化するため補正値が異なる。そのため補正値は、撮影レンズ3の焦点距離やFNo、選択された測距点などによって最適な補正値となるように、EEPROM52に撮影状態に応じた補正値テーブルを設けたり、予め撮影者が撮影状態に応じてミラーアップ時、ミラーダウン時の合焦位置の差をEEPROM52に記憶させておく(所謂、キャリブレーション)など様々な方法が考えられる。   In S331, the contrast AF in S327 is performed with the light beam transmitted through the main mirror 4 and the sub mirror 5 because the mirror is in the mirror-down state. More precisely, since the in-focus position is shifted, a correction value for correcting the shift is read from the EEPROM 52, and the defocus amount is calculated. Here, the correction value varies depending on the incident angle of the light beam, so that the transmission distance through each mirror changes. Therefore, a correction value table corresponding to the shooting state is provided in the EEPROM 52 so that the correction value is an optimum correction value depending on the focal length, FNo, the selected distance measuring point, etc. Various methods are conceivable, such as storing the in-focus position difference during mirror up and mirror down in the EEPROM 52 according to the state (so-called calibration).

S332では、S331で演算したデフォーカス量に従って、フォーカスレンズ群3aを駆動する。
S333では、絞り駆動回路62により絞り20を駆動する。絞り20の絞り値は、S328で決定された露出値から決定される。実際にはS331からS333のシーケンスは、S330で主ミラー4をアップする間に同時駆動している。
In S332, the focus lens group 3a is driven according to the defocus amount calculated in S331.
In step S <b> 333, the diaphragm drive circuit 62 drives the diaphragm 20. The aperture value of the aperture 20 is determined from the exposure value determined in S328. Actually, the sequence from S331 to S333 is simultaneously driven while the main mirror 4 is raised in S330.

S334では、シャッター駆動回路57によりマグネットMG−259に通電し、シャッター6の後幕を閉じる。
S335では、S334でシャッター6を閉じる直前に撮像素子7で受光した画像をメディア72へ記録する。この時、撮像素子7が画像を取り込む時間は、S328で決定された露出値から決定されたシャッター秒時となっている。
S336では、モータ駆動回路54によりモータM155に通電してミラーダウンを行う。
S337では、モータ駆動回路54によりモータM256に通電してシャッター6のチャージを行い、次の撮影に備える。
In S334, the magnet MG-259 is energized by the shutter drive circuit 57, and the rear curtain of the shutter 6 is closed.
In S335, an image received by the image sensor 7 immediately before closing the shutter 6 in S334 is recorded on the medium 72. At this time, the time for the image sensor 7 to capture an image is the shutter time determined from the exposure value determined in S328.
In S336, the motor drive circuit 54 energizes the motor M155 to perform mirror down.
In S337, the motor M256 is energized by the motor drive circuit 54 to charge the shutter 6 to prepare for the next shooting.

以上の通り、ハイブリッドAFモードは基本的な合焦位置検出は位相差AFで行なっており、引き続きカメラ状態はそのままで、合焦位置近傍のみをコントラストAFを行なうことでAF時間を短縮しつつ合焦精度を高めている。また各ミラーの透過光束でコントラストAFを行なうことによる合焦位置ズレは、主ミラー4のアップ動作中にフォーカスレンズ群3aを駆動することで、AF時間を増やすことなく補正している。この結果、連写性能や動体追従性能が求められるスピード優先の撮影が可能である。   As described above, in the hybrid AF mode, the basic focus position detection is performed by the phase difference AF, and the AF state is shortened by performing contrast AF only in the vicinity of the focus position without changing the camera state. Improves focus accuracy. Further, the focus position shift caused by performing contrast AF with the transmitted light of each mirror is corrected without increasing the AF time by driving the focus lens group 3a during the up operation of the main mirror 4. As a result, speed-priority shooting that requires continuous shooting performance and moving object tracking performance is possible.

図5のフローチャートでは説明を割愛しているが、コントラストAFモード同様に撮像素子7が受光している画像をリアルタイムに液晶モニタ15へ表示して被写体を確認しながら撮影をすることが可能である。また、主ミラー4が実際に撮影する時以外はダウンした状態であるため、通常の一眼レフカメラ同様にファインダーで被写体を確認しながら撮影することも可能である。   Although the description is omitted in the flowchart of FIG. 5, it is possible to display an image received by the image sensor 7 on the liquid crystal monitor 15 in real time as in the contrast AF mode and take a picture while checking the subject. . Further, since the main mirror 4 is in a down state except when it is actually photographed, it is also possible to photograph while confirming the subject with the finder as in a normal single-lens reflex camera.

本実施形態においては、コントラストAFモード時は撮像素子7の全領域でAFが可能であるが、ハイブリッドAFモード時は図3の通り、撮像素子7上の4aの領域でしかAFができない。ハイブリッドAFモード時においても撮像素子7の全領域でAFを行なうためには主ミラー4のマスク4aをなくせば可能である。但し、その場合にはファインダーへの光量が減るといった問題がある。また、主ミラー4に対してサブミラー5の大きさが小さいため、光束の像高や入射角によって撮像素子7が受光する光束が、主ミラー4だけを透過する場合と、主ミラー4とサブミラー5の両方を透過する場合があり、補正値の設定が複雑になってしまうといった問題がある。   In the present embodiment, AF can be performed in the entire area of the image sensor 7 in the contrast AF mode. However, in the hybrid AF mode, AF can be performed only in the area 4a on the image sensor 7 as shown in FIG. Even in the hybrid AF mode, it is possible to eliminate the mask 4a of the main mirror 4 in order to perform AF in the entire area of the image sensor 7. However, in that case, there is a problem that the amount of light to the viewfinder decreases. In addition, since the size of the sub mirror 5 is smaller than that of the main mirror 4, the light beam received by the imaging device 7 depending on the image height and the incident angle of the light beam is transmitted only through the main mirror 4, and the main mirror 4 and the sub mirror 5. There is a case in which both of them are transmitted, and the setting of the correction value becomes complicated.

また、本実施形態では図4においてコントラストAFモード、図5においてハイブリッドAFモードの2つの合焦位置検出モードを選択可能としているが、ミラーダウン位置における焦点検出装置8による位相差AFモードも選択可能としても何ら問題ない。   In the present embodiment, the two focus position detection modes of the contrast AF mode in FIG. 4 and the hybrid AF mode in FIG. 5 can be selected, but the phase difference AF mode by the focus detection device 8 at the mirror down position can also be selected. There is no problem.

以上説明したように本実施形態によれば、ミラーダウン位置においても撮像素子7による合焦位置検出ができる。そして、ミラーアップ位置とミラーダウン位置での撮像素子7による合焦位置情報の差を記憶するEEPROM52(補正情報記憶手段)を備えることにより、ミラーダウン位置においても撮像素子7による高精度な合焦位置検出が実現できる。   As described above, according to the present embodiment, the focus position can be detected by the image sensor 7 even in the mirror down position. Further, by providing an EEPROM 52 (correction information storage means) that stores a difference in focus position information by the image sensor 7 at the mirror-up position and the mirror-down position, high-precision focus by the image sensor 7 also at the mirror-down position. Position detection can be realized.

また、予め焦点検出装置8(測距素子)による位相差検出方式で基本の合焦位置検出を行い、引き続きミラーダウン位置で撮像素子7によるコントラスト検出方式で合焦位置検出を行う。そして、ミラーアップ動作中に、EEPROM52に記憶された補正情報に基づいて、フォーカスレンズ群3aを駆動して合焦位置を補正することにより、より高速で高精度な合焦動作を行うことが可能なハイブリッドAFカメラが実現できる。   Further, basic focus position detection is performed in advance by a phase difference detection method using the focus detection device 8 (ranging element), and subsequently focus position detection is performed using a contrast detection method using the image sensor 7 at the mirror down position. During the mirror up operation, the focus lens group 3a is driven and the focus position is corrected based on the correction information stored in the EEPROM 52, so that the focus operation can be performed at higher speed and with higher accuracy. A simple hybrid AF camera can be realized.

更にミラーダウン位置での位相差AFモード、ミラーアップ位置でのコントラストAFモード、ミラーダウン位置でのハイブリッドAFモードのいずれかを選択可能とすることにより、撮影時に最適な合焦位置検出モードを選択可能なハイブリッドAFカメラが実現できる。
なお、撮像素子7による合焦位置検出が開始される前にシャッター6を開放状態とすることにより、デジタル一眼レフカメラにおいてもコントラストAFが実現できる。
In addition, by selecting one of the phase difference AF mode at the mirror-down position, the contrast AF mode at the mirror-up position, and the hybrid AF mode at the mirror-down position, the optimum focus position detection mode can be selected during shooting. A possible hybrid AF camera can be realized.
Note that contrast AF can also be realized in a digital single-lens reflex camera by opening the shutter 6 before the focus position detection by the image sensor 7 is started.

本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the digital single-lens reflex camera which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラに内蔵された電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure incorporated in the digital single-lens reflex camera which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラのファインダー視野を示す図である。It is a figure which shows the finder visual field of the digital single-lens reflex camera which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラのコントラストAFモード時のフローチャートである。6 is a flowchart in the contrast AF mode of the digital single-lens reflex camera according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラのハイブリッドAFモード時のフローチャートである。6 is a flowchart in the hybrid AF mode of the digital single-lens reflex camera according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ本体、3 撮影レンズ、3a フォーカスレンズ群、3b ズームレンズ群、4 主ミラー、5 サブミラー、6 シャッター、7 撮像素子、8 焦点検出装置、9 ピント板、10 ファインダー視野枠、11 ペンタプリズム、12,13 接眼レンズ、14 観察瞳、15 液晶モニタ、16 フォーカス駆動用モータ、17 フォーカス駆動部材、18 フォトカプラ、19 パルス板、20 絞り、21 絞り駆動装置、50 マイクロコンピュータ(MPU)、51 メモリコントローラ、52 EEPROM、53 焦点検出回路、54 モータ駆動回路、57 シャッター駆動回、60 レンズ制御回路、61 焦点調節回路、62 絞り駆動回路、63 操作SW、64 CDS/AGC回路、65 A/D変換器、66 TG(タイミング発生)回路、67 SDRAM、68 画像処理回路、69 画像圧縮/伸張回路、70 D/A変換器、71 I/F(インターフェイス)、73 DC/DCコンバータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera body, 3 Shooting lens, 3a Focus lens group, 3b Zoom lens group, 4 Main mirror, 5 Sub mirror, 6 Shutter, 7 Image sensor, 8 Focus detection apparatus, 9 Focus plate, 10 Viewfinder field frame, 11 Penta prism, 12, 13 eyepiece, 14 observation pupil, 15 liquid crystal monitor, 16 focus drive motor, 17 focus drive member, 18 photocoupler, 19 pulse plate, 20 aperture, 21 aperture drive, 50 microcomputer (MPU), 51 memory Controller, 52 EEPROM, 53 Focus detection circuit, 54 Motor drive circuit, 57 Shutter drive cycle, 60 Lens control circuit, 61 Focus adjustment circuit, 62 Aperture drive circuit, 63 Operation SW, 64 CDS / AGC circuit, 65 A / D conversion , 66 TG Timing generator) circuit, 67 SDRAM, 68 image processing circuit, 69 an image compression / decompression circuit, 70 D / A converter, 71 I / F (interface), 73 DC / DC converter.

Claims (6)

撮影光路を複数の光路に分割するためハーフミラーで構成された主ミラーと、分割後の光路の一方を合焦位置判断素子に他方を撮像素子に導くための光路に分割するハーフミラーで構成されたサブミラーとを備え、
前記主ミラーおよび前記サブミラーはそれぞれ、第1の状態でミラーダウンして前記撮像光路内に配置され、第2の状態でミラーアップして前記撮像光路外に退避するように移動可能に構成され、
前記第1の状態では前記合焦位置判断素子および前記撮像素子による合焦位置検出を行い、前記第2の状態では前記撮像素子による合焦位置検出を行い得るようにしたことを特徴とするハイブリッドAFカメラ。
Consists of a main mirror composed of a half mirror to divide the imaging optical path into a plurality of optical paths, and a half mirror that divides one of the divided optical paths into an in-focus position determination element and an optical path for guiding the other to the image sensor. With a sub-mirror,
Each of the main mirror and the sub mirror is configured to be movable so as to be mirrored down in the first state and disposed in the imaging optical path, and mirrored up in the second state and retracted out of the imaging optical path.
In the first state, the in-focus position is detected by the in-focus position determining element and the imaging element, and in the second state, the in-focus position can be detected by the imaging element. AF camera.
撮影光路を複数の光路に分割するためハーフミラーで構成された主ミラーと、分割後の光路の一方を合焦位置判断素子に他方を撮像素子に導くための光路に分割するハーフミラーで構成されたサブミラーとを備え、
前記主ミラーおよび前記サブミラーはそれぞれ、第1の状態でミラーダウンして前記撮像光路内に配置され、第2の状態でミラーアップして前記撮像光路外に退避するように移動可能に構成され、
前記第1の状態の際および前記第2の状態の際、それぞれの前記撮像素子による合焦位置情報の差を記憶する補正情報記憶手段を備え、
前記第1の状態の際に前記撮像素子により合焦位置検出を行い撮像する場合は、前記主ミラーおよび前記サブミラーのミラーアップ動作の際に、前記補正情報記憶手段に記憶された補正情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動して合焦位置を補正することを特徴とするハイブリッドAFカメラ。
Consists of a main mirror composed of a half mirror to divide the imaging optical path into a plurality of optical paths, and a half mirror that divides one of the divided optical paths into an in-focus position determination element and an optical path for guiding the other to the image sensor. With a sub-mirror,
Each of the main mirror and the sub mirror is configured to be movable so as to be mirrored down in the first state and disposed in the imaging optical path, and mirrored up in the second state and retracted out of the imaging optical path.
Correction information storage means for storing a difference in in-focus position information by each of the imaging elements in the first state and the second state;
In the first state, when the imaging element detects the focus position and performs imaging, the correction information stored in the correction information storage means during the mirror up operation of the main mirror and the sub mirror is used. Then, a hybrid AF camera that corrects the in-focus position by driving a focus lens.
前記合焦位置判断素子による合焦位置検出は位相差検出方式とし、前記撮像素子による合焦位置検出はコントラスト検出方式としたことを特徴とする請求項1または2記載のハイブリッドAFカメラ。   3. The hybrid AF camera according to claim 1, wherein in-focus position detection by the in-focus position determination element is a phase difference detection system, and in-focus position detection by the imaging element is a contrast detection system. 合焦位置検出として、前記ミラーダウン時の位相差検出方式、前記ミラーアップ時のコントラスト検出方式、前記ミラーダウン時の位相差およびコントラスト両検出方式のいずれかの検出方式を選択可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のハイブリッドAFカメラ。   As a focus position detection, it is possible to select any one of a phase difference detection method when the mirror is down, a contrast detection method when the mirror is up, and a phase difference and contrast detection method when the mirror is down. The hybrid AF camera according to claim 1, wherein the hybrid AF camera is characterized in that: 撮影光路中で、前記撮像素子の光軸方向被写体側に遮光手段であるシャッター機構を備え、前記撮像素子による合焦位置検出を行う際は、その合焦位置検出が開始される前に前記シャッター機構を開放状態とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のハイブリッドAFカメラ。   In the photographing optical path, a shutter mechanism that is a light shielding unit is provided on the subject side in the optical axis direction of the image sensor, and when the focus position is detected by the image sensor, the shutter is detected before the focus position detection is started. The hybrid AF camera according to claim 1, wherein the mechanism is in an open state. 撮影光路を複数の光路に分割するためハーフミラーで構成された主ミラーと、分割後の光路の一方を合焦位置判断素子に他方を撮像素子に導くための光路に分割するハーフミラーで構成されたサブミラーとを備え、前記主ミラーおよび前記サブミラーはそれぞれ、第1の状態でミラーダウンして前記撮像光路内に配置され、第2の状態でミラーアップして前記撮像光路外に退避するように移動可能に構成された撮像装置の制御方法であって、
前記第1の状態の際および前記第2の状態の際、それぞれの前記撮像素子による合焦位置情報の差を記憶するし、
前記第1の状態の際に前記撮像素子により合焦位置検出を行い撮像する場合は、前記主ミラーおよび前記サブミラーのミラーアップ動作の際に、前記記憶された補正情報に基づいて、フォーカスレンズを駆動して合焦位置を補正することを特徴とする制御方法。
Consists of a main mirror composed of a half mirror to divide the imaging optical path into a plurality of optical paths, and a half mirror that divides one of the divided optical paths into an in-focus position determination element and an optical path for guiding the other to the image sensor. The main mirror and the sub mirror are arranged in the imaging optical path by being mirrored down in the first state, and are raised in the second state and retracted out of the imaging optical path, respectively. A control method for an imaging apparatus configured to be movable,
Storing in-focus position information difference between the respective image sensors in the first state and the second state;
In the first state, when the imaging element detects the focus position and takes an image, the focus lens is adjusted based on the stored correction information during the mirror up operation of the main mirror and the sub mirror. A control method comprising driving and correcting a focus position.
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