JP2009139840A - Imaging device - Google Patents

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JP2009139840A
JP2009139840A JP2007318419A JP2007318419A JP2009139840A JP 2009139840 A JP2009139840 A JP 2009139840A JP 2007318419 A JP2007318419 A JP 2007318419A JP 2007318419 A JP2007318419 A JP 2007318419A JP 2009139840 A JP2009139840 A JP 2009139840A
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Shinichi Fujii
真一 藤井
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Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device capable of performing multi-point AF in contrast AF with high precision. <P>SOLUTION: This imaging device controls the operation of exposure to light for exposing imaging elements to light sequentially in display frame period of, for example, 1/60 seconds, before actual imaging to display images (live view display) based on the image signals generated by the imaging elements due to exposure to light and detect a focus by a contrast detection system (contrast AF) based on the image signals generated sequentially by the imaging elements while driving a focus lens. When performing the contrast AF in a plurality of AF areas prescribed on an imaging screen of the imaging element, the operation of exposure to light Pa-Pc for different periods of time during the display frame period is sequentially performed at three times by the imaging elements to perform the multi-point AF in a plurality of AF areas based on each image signal generated by the imaging elements by each operation of exposure to light at three times. As a result, the multi-point AF can be performed with high precision in the contrast AF. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、被写体に係る画像信号を生成する撮像手段を備えた撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus provided with imaging means for generating an image signal related to a subject.

一眼レフカメラ等においては、複数の焦点検出領域それぞれで位相差検出方式の焦点検出が可能な位相差AFモジュールを設けて多点AFを実施するものが知られている。この多点AFでは、例えば特許文献1に開示されるように各焦点検出領域ごとに適正な露光時間に調整して高精度なAFを実現できるようになっている。   A single-lens reflex camera or the like is known in which a multi-point AF is performed by providing a phase-difference AF module capable of performing phase-difference focus detection in each of a plurality of focus detection areas. In this multi-point AF, for example, as disclosed in Patent Document 1, high-precision AF can be realized by adjusting an appropriate exposure time for each focus detection region.

一方、本撮影前に被写体を動画的態様で表示(ライブビュー表示)するために撮像素子で順次に取得されるライブビュー画像に基づきコントラスト検出方式の焦点検出(以下では「コントラストAF」ともいう)を行うデジタルカメラ(撮像装置)が知られている。   On the other hand, contrast detection focus detection (hereinafter also referred to as “contrast AF”) based on live view images sequentially acquired by the image sensor in order to display the subject in a moving image mode (live view display) before the actual shooting. There is known a digital camera (imaging device) that performs the above.

特開平11−2754号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-2754

しかしながら、上記のコントラストAFにおいて複数の焦点検出領域を撮像面に設定して多点AFを実施しようとする場合、撮像素子の一般的な露光制御では撮像面全域に均一な露光時間が設定されてしまうため、上述した位相差AFモジュールのように1回の露光で各焦点検出領域ごとに適正な露光時間に調整して位相差AFを行うことが不可能である。これでは、逆光シーンのように輝度差の大きい撮影シーンにおいて不適切な露光状態の焦点検出領域が生じてしまうため、精度の良い多点AFが困難である。   However, when performing multi-point AF by setting a plurality of focus detection areas on the imaging surface in the above contrast AF, a uniform exposure time is set over the entire imaging surface in general exposure control of the imaging device. Therefore, it is impossible to perform phase difference AF by adjusting to an appropriate exposure time for each focus detection area in one exposure as in the above-described phase difference AF module. In this case, a focus detection area with an inappropriate exposure state is generated in a photographing scene having a large luminance difference such as a backlight scene, and it is difficult to perform multipoint AF with high accuracy.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、コントラストAFにおいて多点AFを精度良く行える撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an imaging apparatus capable of performing multipoint AF with high accuracy in contrast AF.

本発明の1つの側面は、撮像装置であって、(a)被写体に係る画像信号を生成する撮像手段と、(b)前記撮像手段で生成される画像信号に基づく画像表示が可能な表示手段と、(c)本撮影前に所定の周期で前記撮像手段を順次に露光する露光制御を行い、当該露光により前記撮像手段で生成される画像信号に基づく画像表示を前記表示手段に行わせる表示制御手段と、(d)フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、(e)前記駆動手段によって前記フォーカスレンズを駆動させつつ前記撮像手段で順次に生成される画像信号に基づき、コントラスト検出方式の焦点検出を行う焦点検出手段とを備え、前記撮像手段の撮像面には、前記焦点検出を行うための複数の領域が規定されており、前記焦点検出手段は、前記所定の周期の間に露出値が異なる複数回の露光を前記撮像手段で順次に行い、前記複数回の露光それぞれにより前記撮像手段で生成される各画像信号に基づき前記複数の領域にて前記焦点検出を行うことを特徴とする。   One aspect of the present invention is an imaging apparatus, wherein (a) an imaging unit that generates an image signal related to a subject, and (b) a display unit that can display an image based on the image signal generated by the imaging unit. And (c) a display that performs exposure control for sequentially exposing the image pickup means at a predetermined cycle before the main photographing, and causes the display means to perform image display based on an image signal generated by the image pickup means by the exposure. Control means; (d) drive means for driving a focus lens; and (e) focus detection by contrast detection based on image signals sequentially generated by the imaging means while driving the focus lens by the drive means. A plurality of regions for performing focus detection are defined on the imaging surface of the imaging unit, and the focus detection unit has an exposure value during the predetermined period. Different multiple times Sequentially performed light by the imaging unit, and performs the focus detection by said plurality of regions based on the image signal generated by said imaging means by each of the plurality of times of exposure.

本発明によれば、本撮影前に被写体に係る画像表示を行うための露光周期の間に露出値が異なる複数回の露光を撮像手段で順次に行い、これら複数回の露光それぞれにより撮像手段で生成される各画像信号に基づき撮像手段の撮像面に規定される複数の領域にてコントラスト検出方式の焦点検出を行う。その結果、コントラストAFにおいて多点AFを精度良く行える。   According to the present invention, a plurality of exposures with different exposure values are sequentially performed by the imaging unit during the exposure cycle for performing image display of the subject before the main shooting, and the imaging unit performs each of the plurality of exposures. Contrast detection focus detection is performed in a plurality of regions defined on the imaging surface of the imaging means based on the generated image signals. As a result, multipoint AF can be performed with high accuracy in contrast AF.

<撮像装置の外観構成>
図1および図2は、本発明の実施形態に係る撮像装置1の外観構成を示す図である。ここで、図1および図2は、それぞれ正面図および背面図を示している。
<Appearance configuration of imaging device>
1 and 2 are diagrams showing an external configuration of an imaging apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. Here, FIGS. 1 and 2 show a front view and a rear view, respectively.

撮像装置1は、例えば一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラとして構成されており、カメラボディ10と、カメラボディ10に着脱自在な撮影レンズとしての交換レンズ2とを備えている。   The imaging device 1 is configured as, for example, a single-lens reflex digital still camera, and includes a camera body 10 and an interchangeable lens 2 as a photographic lens that can be attached to and detached from the camera body 10.

図1において、カメラボディ10の正面側には、正面略中央に交換レンズ2が装着されるマウント部301と、マウント部301の右横に配置されたレンズ交換ボタン302と把持可能とするためのグリップ部303と、正面左上部に配置されたモード設定ダイアル305と、正面右上部に配置された制御値設定ダイアル306と、グリップ部303の上面に配置されたシャッターボタン307とが設けられている。   In FIG. 1, on the front side of the camera body 10, a mount part 301 to which the interchangeable lens 2 is mounted at the front center and a lens exchange button 302 arranged on the right side of the mount part 301 can be gripped. A grip section 303, a mode setting dial 305 disposed in the upper left portion of the front surface, a control value setting dial 306 disposed in the upper right portion of the front surface, and a shutter button 307 disposed on the upper surface of the grip portion 303 are provided. .

また、図2において、カメラボディ10の背面側には、LCD(Liquid Crystal Display)311と、LCD311の左方に配置された設定ボタン群312と、LCD311の右方に配置された十字キー314と、十字キー314の中央に配置されたプッシュボタン315とが備えられている。また、カメラボディ10の背面側には、LCD311の上方に配設された光学ファインダ316と、光学ファインダ316の周囲を囲むアイカップ321と、光学ファインダ316の左方に配設されたメインスイッチ317と、光学ファインダ316の右方に配設された露出補正ボタン323およびAEロックボタン324と、光学ファインダ316の上方に配設されたフラッシュ部318および接続端子部319とが備えられている。   In FIG. 2, on the rear side of the camera body 10, there are an LCD (Liquid Crystal Display) 311, a setting button group 312 arranged on the left side of the LCD 311, and a cross key 314 arranged on the right side of the LCD 311. And a push button 315 disposed in the center of the cross key 314. On the back side of the camera body 10, an optical finder 316 disposed above the LCD 311, an eye cup 321 surrounding the optical finder 316, and a main switch 317 disposed on the left side of the optical finder 316. An exposure correction button 323 and an AE lock button 324 disposed on the right side of the optical viewfinder 316, and a flash unit 318 and a connection terminal unit 319 disposed above the optical viewfinder 316.

マウント部301には、装着された交換レンズ2との電気的接続を行うためコネクタEc(図5参照)や、機械的接続を行うためのカプラ75(図5参照)が設けられている。   The mount 301 is provided with a connector Ec (see FIG. 5) for electrical connection with the mounted interchangeable lens 2 and a coupler 75 (see FIG. 5) for mechanical connection.

レンズ交換ボタン302は、マウント部301に装着された交換レンズ2を取り外す際に押下されるボタンである。   The lens exchange button 302 is a button that is pressed when the interchangeable lens 2 attached to the mount unit 301 is removed.

グリップ部303は、ユーザが撮影時に撮像装置1を把持する部分であり、フィッティング性を高めるために指形状に合わせた表面凹凸が設けられている。なお、グリップ部303の内部には電池収納室およびカード収納室(不図示)が設けられている。電池収納室にはカメラの電源として電池69B(図5参照)が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード67(図5参照)が着脱可能に収納されるようになっている。なお、グリップ部303には、当該グリップ部303をユーザが把持したか否かを検出するためのグリップセンサを設けるようにしても良い。   The grip part 303 is a part where the user grips the imaging device 1 at the time of photographing, and is provided with surface irregularities that match the finger shape in order to improve fitting properties. Note that a battery storage chamber and a card storage chamber (not shown) are provided inside the grip portion 303. A battery 69B (see FIG. 5) is housed in the battery compartment as a power source for the camera, and a memory card 67 (see FIG. 5) for recording image data of the photographed image is detachably housed in the card compartment. It has come to be. The grip unit 303 may be provided with a grip sensor for detecting whether or not the user has gripped the grip unit 303.

モード設定ダイアル305及び制御値設定ダイアル306は、カメラボディ10の上面と略平行な面内で回転可能な略円盤状の部材からなる。モード設定ダイアル305は、自動露出(AE)制御モードや自動焦点(AF;オートフォーカス)制御モード、或いは1枚の静止画を撮影する静止画撮影モードや連続撮影を行う連続撮影モード等の各種撮影モード、記録済みの画像を再生する再生モード等、撮像装置1に搭載されたモードや機能を択一的に選択するためのものである。一方、制御値設定ダイアル306は、撮像装置1に搭載された各種の機能に対する制御値を設定するためのものである。   The mode setting dial 305 and the control value setting dial 306 are made of a substantially disk-shaped member that can rotate in a plane substantially parallel to the upper surface of the camera body 10. The mode setting dial 305 is used for various shootings such as an automatic exposure (AE) control mode, an autofocus (AF) control mode, a still image shooting mode for shooting a single still image, and a continuous shooting mode for continuous shooting. This mode is used to selectively select a mode and a function installed in the imaging apparatus 1, such as a mode and a reproduction mode for reproducing a recorded image. On the other hand, the control value setting dial 306 is for setting control values for various functions installed in the imaging apparatus 1.

シャッターボタン307は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてシャッターボタン307が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作(露出制御値の設定や焦点検出等の準備動作)が実行され、シャッターボタン307が全押しされると、撮影動作(撮像素子101(図3参照)を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカード等に記録する一連の動作)が実行される。   The shutter button 307 is a push switch that can be operated in a “half-pressed state” that is pressed halfway and further operated in a “full-pressed state”. When the shutter button 307 is half-pressed in the still image shooting mode, a preparatory operation (preparation operation for setting an exposure control value, focus detection, etc.) for capturing a still image of the subject is executed, and the shutter button 307 is fully pressed. Then, a photographing operation (a series of operations for exposing the image sensor 101 (see FIG. 3), performing predetermined image processing on the image signal obtained by the exposure, and recording the image signal on a memory card or the like) is performed.

LCD311は、画像表示が可能なカラー液晶パネルを備えており、撮像素子101(図3参照)により撮像された画像の表示や記録済みの画像の再生表示等を行うとともに、撮像装置1に搭載される機能やモードの設定画面を表示するものである。なお、LCD311に代えて、有機ELやプラズマ表示装置を用いるようにしても良い。   The LCD 311 includes a color liquid crystal panel capable of displaying an image. The LCD 311 displays an image picked up by the image pickup device 101 (see FIG. 3), reproduces and displays a recorded image, and is mounted on the image pickup apparatus 1. Function and mode setting screen. Note that an organic EL or a plasma display device may be used instead of the LCD 311.

設定ボタン群312は、撮像装置1に搭載された各種の機能に対する操作を行うボタンである。この設定ボタン群312には、例えばLCD311に表示されるメニュー画面で選択された内容を確定するための選択確定スイッチ、選択取り消しスイッチ、メニュー画面の内容を切り替えるメニュー表示スイッチ、表示オン/オフスイッチ、表示拡大スイッチなどが含まれる。   The setting button group 312 is a button for performing operations on various functions installed in the imaging apparatus 1. The setting button group 312 includes, for example, a selection confirmation switch for confirming the content selected on the menu screen displayed on the LCD 311, a selection cancel switch, a menu display switch for switching the content of the menu screen, a display on / off switch, A display enlargement switch is included.

十字キー314は、円周方向に一定間隔で配置された複数の押圧部(図中の三角印の部分)を備える環状の部材を有し、各押圧部に対応して備えられた図示省略の接点(スイッチ)により押圧部の押圧操作が検出されるように構成されている。また、プッシュボタン315は、十字キー314の中央に配置されている。十字キー314及びプッシュボタン315は、撮影倍率の変更(ズームレンズ212(図5参照)のワイド方向やテレ方向への移動)、LCD311等に再生する記録画像のコマ送り、及び撮影条件(絞り値、シャッタスピード、フラッシュ発光の有無等)の設定等の指示を入力するためのものである。   The cross key 314 has an annular member having a plurality of pressing portions (triangle marks in the figure) arranged at regular intervals in the circumferential direction, and is not shown and provided corresponding to each pressing portion. The pressing operation of the pressing portion is detected by the contact (switch). The push button 315 is arranged at the center of the cross key 314. The cross key 314 and the push button 315 are used to change the shooting magnification (movement of the zoom lens 212 (see FIG. 5) in the wide direction or the tele direction), frame-by-frame feeding of a recorded image to be reproduced on the LCD 311 and the like, and shooting conditions (aperture value). , Shutter speed, presence / absence of flash emission, etc.) for inputting instructions.

光学ファインダ316は、被写体が撮影される範囲を光学的に表示するものである。すなわち、光学ファインダ316には、交換レンズ2からの被写体像が導かれており、ユーザは、この光学ファインダ316を覗くことにより、実際に撮像素子101にて撮影される被写体を視認することができる。   The optical viewfinder 316 optically displays a range where a subject is photographed. In other words, the subject image from the interchangeable lens 2 is guided to the optical finder 316, and the user can visually recognize the subject actually captured by the image sensor 101 by looking into the optical finder 316. .

メインスイッチ317は、左右にスライドする2接点のスライドスイッチからなり、左にセットすると撮像装置1の電源がオンされ、右にセットすると電源がオフされる。   The main switch 317 is a two-contact slide switch that slides to the left and right. When the switch is set to the left, the power of the imaging apparatus 1 is turned on, and when the switch is set to the right, the power is turned off.

フラッシュ部318は、ポップアップ式の内蔵フラッシュとして構成されている。一方、外部フラッシュ等をカメラボディ10に取り付ける場合には、接続端子部319を使用して接続する。   The flash unit 318 is configured as a pop-up built-in flash. On the other hand, when attaching an external flash or the like to the camera body 10, the connection is made using the connection terminal portion 319.

アイカップ321は、遮光性を有して光学ファインダ316への外光の侵入を抑制する「コ」字状の遮光部材である。   The eye cup 321 is a “U” -shaped light shielding member that has light shielding properties and suppresses intrusion of external light into the optical viewfinder 316.

露出補正ボタン323は、露出値(絞り値やシャッタースピード)を手動で調整するためのボタンであり、AEロックボタン324は、露出を固定するためのボタンである。   The exposure correction button 323 is a button for manually adjusting an exposure value (aperture value or shutter speed), and the AE lock button 324 is a button for fixing exposure.

交換レンズ2は、被写体からの光(光像)を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該被写体光をカメラボディ10の内部に配置されている撮像素子101に導くための撮影光学系として機能するものである。この交換レンズ2は、上述のレンズ交換ボタン302を押下操作することで、カメラボディ10から取り外すことが可能となっている。   The interchangeable lens 2 functions as a lens window that captures light (light image) from a subject, and also functions as a photographing optical system that guides the subject light to the image sensor 101 disposed inside the camera body 10. It is. The interchangeable lens 2 can be detached from the camera body 10 by depressing the lens interchange button 302 described above.

交換レンズ2は、光軸LTに沿って直列的に配置された複数のレンズからなるレンズ群21を備えている(図5参照)。このレンズ群21には、焦点の調節を行うためのフォーカスレンズ211(図5参照)と、変倍を行うためのズームレンズ212(図5参照)とが含まれており、それぞれ光軸LT(図3参照)方向に駆動されることで、変倍や焦点調節が行われる。また、交換レンズ2には、その鏡胴の外周適所に該鏡胴の外周面に沿って回転可能な操作環が備えられており、上記のズームレンズ212は、マニュアル操作或いはオート操作により、上記操作環の回転方向及び回転量に応じて光軸方向に移動し、その移動先の位置に応じたズーム倍率(撮影倍率)に設定されるようになっている。   The interchangeable lens 2 includes a lens group 21 including a plurality of lenses arranged in series along the optical axis LT (see FIG. 5). The lens group 21 includes a focus lens 211 (see FIG. 5) for adjusting the focal point and a zoom lens 212 (see FIG. 5) for performing zooming. By driving in the direction (see FIG. 3), zooming and focus adjustment are performed. Further, the interchangeable lens 2 is provided with an operation ring that can rotate along the outer peripheral surface of the lens barrel at a suitable position on the outer periphery of the lens barrel. The zoom lens 212 can be operated by manual operation or automatic operation. It moves in the optical axis direction according to the rotation direction and rotation amount of the operation ring, and is set to a zoom magnification (imaging magnification) according to the position of the movement destination.

<撮像装置1の内部構成>
次に、撮像装置1の内部構成について説明する。図3は、撮像装置1の縦断面図である。図3に示すように、カメラボディ10の内部には、撮像素子101、ファインダ部102(ファインダ光学系)、ミラー部103、位相差AFモジュール107などが備えられている。
<Internal Configuration of Imaging Device 1>
Next, the internal configuration of the imaging apparatus 1 will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the imaging apparatus 1. As shown in FIG. 3, the camera body 10 includes an image sensor 101, a finder unit 102 (finder optical system), a mirror unit 103, a phase difference AF module 107, and the like.

撮像素子101は、カメラボディ10に交換レンズ2が装着された場合の当該交換レンズ2が備えているレンズ群の光軸LT上において、光軸LTに対して垂直となる方向に配置されている。撮像素子101としては、例えばフォトダイオードを有して構成される複数の画素がマトリクス状に2次元配置され、各画素の受光面に、それぞれ分光特性の異なる例えばR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタが1:2:1の比率で配設されてなるベイヤー配列のCMOSカラーエリアセンサ(CMOS型の撮像素子)が用いられる。撮像素子101は、交換レンズ2を通って結像された被写体の光像をR(赤)、G(緑)、B(青)各色成分のアナログの電気信号(画像信号)に変換し、R、G、B各色の画像信号として出力する。   The imaging element 101 is arranged in a direction perpendicular to the optical axis LT on the optical axis LT of the lens group included in the interchangeable lens 2 when the interchangeable lens 2 is attached to the camera body 10. . As the image sensor 101, for example, a plurality of pixels configured with photodiodes are two-dimensionally arranged in a matrix, and R (red), G (green), for example, having different spectral characteristics on the light receiving surface of each pixel. , B (blue) color filters are arranged in a ratio of 1: 2: 1, and a Bayer array CMOS color area sensor (CMOS type image sensor) is used. The image sensor 101 converts the light image of the subject formed through the interchangeable lens 2 into analog electrical signals (image signals) of R (red), G (green), and B (blue) color components, and R , G, and B image signals.

上記の光軸LT上において、被写体光をファインダ部102へ向けて反射される位置には、ミラー部103が配置されている。交換レンズ2を通過した被写体光は、ミラー部103(後述の主ミラー1031)によって上方へ反射される。交換レンズ2を通過した被写体光の一部はこのミラー部103を透過する。   On the optical axis LT, a mirror unit 103 is disposed at a position where subject light is reflected toward the viewfinder unit 102. The subject light that has passed through the interchangeable lens 2 is reflected upward by a mirror unit 103 (a main mirror 1031 described later). Part of the subject light that has passed through the interchangeable lens 2 passes through the mirror unit 103.

ファインダ部102は、ペンタプリズム105、接眼レンズ106及び光学ファインダ316を備えている。ペンタプリズム105は、断面5角形を呈し、その下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該光像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ106は、ペンタプリズム105により正立像にされた被写体像を光学ファインダ316の外側に導く。このような構成により、ファインダ部102は、本撮影前の撮影待機時において被写界を確認するためのファインダとして機能する。   The viewfinder unit 102 includes a pentaprism 105, an eyepiece lens 106, and an optical viewfinder 316. The pentaprism 105 has a pentagonal cross section, and is a prism for converting an object light image incident from the lower surface thereof into an upright image by changing the top and bottom of the light image by internal reflection. The eyepiece 106 guides the subject image that has been made upright by the pentaprism 105 to the outside of the optical viewfinder 316. With such a configuration, the finder unit 102 functions as a finder for confirming the object scene at the time of shooting standby before actual shooting.

ミラー部103は、主ミラー1031及びサブミラー1032から構成されており、主ミラー1031の背面側において、サブミラー1032が主ミラー1031の背面に向けて倒れるように回動可能に設けられている。主ミラー1031を透過した被写体光の一部はサブミラー1032によって反射され、この反射された被写体光は位相差AFモジュール107に入射される。   The mirror unit 103 includes a main mirror 1031 and a sub mirror 1032, and is provided on the back side of the main mirror 1031 so that the sub mirror 1032 is tilted toward the back of the main mirror 1031. Part of the subject light transmitted through the main mirror 1031 is reflected by the sub mirror 1032, and the reflected subject light enters the phase difference AF module 107.

上記のミラー部103は、所謂クイックリターンミラーとして構成されており、露光時(本撮影時)には図4に示すように回転軸1033を回動支点として上方に向けて跳ね上がる。この際、サブミラー1032は、上記のミラー部103がペンタプリズム105の下方位置で停止したときには、主ミラー1031と略平行となるように折り畳まれた状態となる。これにより、交換レンズ2からの被写体光がミラー部103によって遮られることなく撮像素子101上に届き、該撮影素子101が露光される。撮像素子101での撮像動作が終了すると、ミラー部103は元の位置(図3に示す位置)に復帰する。   The mirror unit 103 is configured as a so-called quick return mirror, and during exposure (main photographing), as shown in FIG. 4, the mirror unit 103 jumps upward with a rotating shaft 1033 as a rotation fulcrum. At this time, the sub mirror 1032 is folded so as to be substantially parallel to the main mirror 1031 when the mirror unit 103 stops at a position below the pentaprism 105. As a result, the subject light from the interchangeable lens 2 reaches the image sensor 101 without being blocked by the mirror 103, and the image sensor 101 is exposed. When the imaging operation with the imaging element 101 is completed, the mirror unit 103 returns to the original position (position shown in FIG. 3).

また、ミラー部103を本撮影(画像記録用の撮影)の前に図4に示すミラーアップの状態にすることにより撮像装置1は、撮像素子101で順次に生成される画像信号に基づき動画的態様で被写体をLCD311に表示するライブビュー(プレビュー)表示が可能となっている。すなわち、本撮影前の撮像装置1では、上記のライブビュー表示が行われる電子ファインダ(ライブビューモード)、または光学ファインダを選択して被写体の構図決めが可能である。なお、電子ファインダと光学ファインダとの切替えは、図2に示す切替スイッチ85を操作することにより行われる。   In addition, by setting the mirror unit 103 in the mirror-up state shown in FIG. 4 before the main shooting (shooting for image recording), the imaging device 1 can perform moving image processing based on image signals sequentially generated by the imaging device 101. In this manner, live view (preview) display in which the subject is displayed on the LCD 311 is possible. In other words, in the imaging apparatus 1 before the actual photographing, the composition of the subject can be determined by selecting the electronic viewfinder (live view mode) in which the live view display is performed or the optical viewfinder. Note that switching between the electronic viewfinder and the optical viewfinder is performed by operating the changeover switch 85 shown in FIG.

位相差AFモジュール107は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂AFセンサとして構成されている。この位相差AFモジュール107は、ミラー部103の底部に配設されており、位相差検出方式の焦点検出(以下では「位相差AF」ともいう)により合焦位置を検出する。すなわち、撮影待機時においてユーザが光学ファインダ316で被写体を確認する場合には、図3に示すように主ミラー1031およびサブミラー1032がダウンされた状態で位相差AFモジュール107に被写体からの光が導かれるとともに、位相差AFモジュール107からの出力に基づき交換レンズ2内のフォーカスレンズ211が駆動されてピント合わせが行われる。なお、位相差AFモジュール107では、高精度な位相差AFを実現するため、いわゆる多点AF(多点測距)が可能である。   The phase difference AF module 107 is configured as a so-called AF sensor including a distance measuring element that detects focus information of a subject. The phase difference AF module 107 is disposed at the bottom of the mirror unit 103 and detects a focus position by phase difference detection type focus detection (hereinafter also referred to as “phase difference AF”). That is, when the user checks the subject with the optical viewfinder 316 during shooting standby, the light from the subject is guided to the phase difference AF module 107 with the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 down as shown in FIG. At the same time, the focus lens 211 in the interchangeable lens 2 is driven based on the output from the phase difference AF module 107 to perform focusing. The phase difference AF module 107 can perform so-called multipoint AF (multipoint distance measurement) in order to realize highly accurate phase difference AF.

撮像素子101の光軸方向前方には、シャッタユニット40が配置されている。このシャッタユニット40は、上下方向に移動する幕体を備え、その開動作および閉動作により光軸LTに沿って撮像素子101に導かれる被写体光の光路開口動作および光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタとして構成されている。なお、シャッタユニット40は、撮像素子101が完全電子シャッター可能な撮像素子である場合には省略可能である。   A shutter unit 40 is disposed in front of the image sensor 101 in the optical axis direction. The shutter unit 40 includes a curtain body that moves in the vertical direction, and a mechanical focal plane that performs an optical path opening operation and an optical path blocking operation of subject light guided to the image sensor 101 along the optical axis LT by the opening operation and the closing operation. It is configured as a shutter. The shutter unit 40 can be omitted when the image sensor 101 is an image sensor capable of complete electronic shutter.

<撮像装置1の電気的構成>
図5は、撮像装置1の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図1〜図4と同一の部材等については、同一の符号を付している。なお、説明の便宜上、交換レンズ2の電気的構成について先ず説明する。
<Electrical Configuration of Imaging Device 1>
FIG. 5 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the imaging apparatus 1. Here, the same members and the like as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals. For convenience of explanation, the electrical configuration of the interchangeable lens 2 will be described first.

交換レンズ2は、上述したレンズ群21に加え、レンズ駆動機構24と、レンズ位置検出部25と、レンズ制御部26と、絞り駆動機構27とを備えている。   The interchangeable lens 2 includes a lens driving mechanism 24, a lens position detection unit 25, a lens control unit 26, and a diaphragm driving mechanism 27 in addition to the lens group 21 described above.

レンズ群21では、フォーカスレンズ211及びズームレンズ212と、カメラボディ10に備えられた撮像素子101へ入射される光量を調節するための絞り23とが、鏡胴22内において光軸LT(図3)方向に保持されており、被写体の光像を取り込んで撮像素子101に結像させる。AF制御では、フォーカスレンズ211が交換レンズ2内のAFアクチュエータ71Mにより光軸LT方向に駆動されることで焦点調節が行われる。   In the lens group 21, a focus lens 211 and a zoom lens 212, and a diaphragm 23 for adjusting the amount of light incident on the image sensor 101 provided in the camera body 10 are arranged in the lens barrel 22 with an optical axis LT (FIG. 3). ), And captures an optical image of the subject and forms it on the image sensor 101. In the AF control, focus adjustment is performed by driving the focus lens 211 in the optical axis LT direction by the AF actuator 71M in the interchangeable lens 2.

フォーカス駆動制御部71Aは、レンズ制御部26を介してメイン制御部62から与えられるAF制御信号に基づき、フォーカスレンズ211を合焦位置に移動させるために必要な、AFアクチュエータ71Mに対する駆動制御信号を生成するものである。AFアクチュエータ71Mは、ステッピングモータ等からなり、レンズ駆動機構24にレンズ駆動力を与える。   The focus drive control unit 71A generates a drive control signal for the AF actuator 71M necessary for moving the focus lens 211 to the in-focus position based on the AF control signal given from the main control unit 62 via the lens control unit 26. Is to be generated. The AF actuator 71M is composed of a stepping motor or the like, and applies a lens driving force to the lens driving mechanism 24.

レンズ駆動機構24は、例えばヘリコイド及び該ヘリコイドを回転させる図示省略のギア等で構成され、AFアクチュエータ71Mからの駆動力を受けて、フォーカスレンズ211等を光軸LTと平行な方向に駆動させるものである。なお、フォーカスレンズ211の移動方向及び移動量は、それぞれAFアクチュエータ71Mの回転方向及び回転数に従う。   The lens driving mechanism 24 includes, for example, a helicoid and a gear (not shown) that rotates the helicoid, and receives the driving force from the AF actuator 71M to drive the focus lens 211 and the like in a direction parallel to the optical axis LT. It is. Note that the movement direction and the movement amount of the focus lens 211 are in accordance with the rotation direction and the rotation speed of the AF actuator 71M, respectively.

レンズ位置検出部25は、レンズ群21の移動範囲内において光軸LT方向に複数個のコードパターンが所定ピッチで形成されたエンコード板と、このエンコード板に摺接しながらレンズと一体的に移動するエンコーダブラシとを備えており、レンズ群21の焦点調節時の移動量を検出する。なお、レンズ位置検出部24で検出されたレンズ位置は、例えばパルス数として出力される。   The lens position detection unit 25 moves integrally with the lens while being in sliding contact with the encode plate in which a plurality of code patterns are formed at a predetermined pitch in the optical axis LT direction within the movement range of the lens group 21. An encoder brush, and detects the amount of movement of the lens group 21 during focus adjustment. The lens position detected by the lens position detection unit 24 is output as the number of pulses, for example.

レンズ制御部26は、例えば制御プログラムを記憶するROMや状態情報に関するデータを記憶するフラッシュメモリ等のメモリが内蔵されたマイクロコンピュータからなっている。   The lens control unit 26 is composed of, for example, a microcomputer having a built-in memory such as a ROM that stores a control program and a flash memory that stores data related to status information.

また、レンズ制御部26は、コネクタEcを介してカメラボディ10のメイン制御部62との間で通信を行う通信機能を有している。これにより、例えばレンズ群21の焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等の状態情報データや、レンズ位置検出部25で検出されるフォーカスレンズ211の位置情報をメイン制御部62に送信できるとともに、メイン制御部62から例えばフォーカスレンズ211の駆動量のデータを受信できる。   The lens control unit 26 has a communication function for performing communication with the main control unit 62 of the camera body 10 via the connector Ec. Thereby, for example, the state information data such as the focal length, the exit pupil position, the aperture value, the focusing distance, and the peripheral light amount state of the lens group 21 and the position information of the focus lens 211 detected by the lens position detection unit 25 are main-controlled. For example, the driving amount data of the focus lens 211 can be received from the main control unit 62.

絞り駆動機構27は、カプラ75を介して絞り駆動アクチュエータ76Mからの駆動力を受けて、絞り23の絞り径を変更するものである。   The aperture drive mechanism 27 receives the driving force from the aperture drive actuator 76M via the coupler 75 and changes the aperture diameter of the aperture 23.

続いて、カメラボディ10の電気的構成について説明する。カメラボディ10は、先に説明した撮像素子101、シャッタユニット40等の他に、AFE(アナログフロントエンド)5、画像処理部61、画像メモリ614、メイン制御部62、フラッシュ回路63、操作部64、VRAM65、カードI/F66、メモリカード67、通信用I/F68、電源回路69、電池69B、ミラー駆動制御部72A及びミラー駆動アクチュエータ72M、シャッタ駆動制御部73A及びシャッタ駆動アクチュエータ73M、絞り駆動制御部76A及び絞り駆動アクチュエータ76Mを備えて構成されている。   Next, the electrical configuration of the camera body 10 will be described. The camera body 10 includes an AFE (analog front end) 5, an image processing unit 61, an image memory 614, a main control unit 62, a flash circuit 63, and an operation unit 64 in addition to the image sensor 101 and the shutter unit 40 described above. , VRAM 65, card I / F 66, memory card 67, communication I / F 68, power supply circuit 69, battery 69B, mirror drive control unit 72A and mirror drive actuator 72M, shutter drive control unit 73A and shutter drive actuator 73M, aperture drive control A portion 76A and a diaphragm drive actuator 76M are provided.

撮像素子101は、先に説明した通りCMOSカラーエリアセンサからなり、後述のタイミング制御回路51により、当該撮像素子101の露光動作の開始(及び終了)や、撮像素子101が備える各画素の出力選択、画素信号の読出し等の撮像動作が制御される。   The image sensor 101 is composed of a CMOS color area sensor as described above, and the timing control circuit 51 described below starts (and ends) the exposure operation of the image sensor 101 and selects the output of each pixel included in the image sensor 101. The imaging operation such as readout of the pixel signal is controlled.

AFE5は、撮像素子101に対して所定の動作を行わせるタイミングパルスを与えると共に、撮像素子101から出力される画像信号に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部61に出力するものである。このAFE5は、タイミング制御回路51、信号処理部52及びA/D変換部53などを備えて構成されている。   The AFE 5 gives a timing pulse for causing the image sensor 101 to perform a predetermined operation, performs predetermined signal processing on the image signal output from the image sensor 101, converts the image signal to a digital signal, and outputs the digital signal to the image processing unit 61. To do. The AFE 5 includes a timing control circuit 51, a signal processing unit 52, an A / D conversion unit 53, and the like.

タイミング制御回路51は、メイン制御部62から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス(垂直走査パルスφVn、水平走査パルスφVm、リセット信号φVr等を発生させるパルス)を生成して撮像素子101に出力し、撮像素子101の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを信号処理部52やA/D変換部53にそれぞれ出力することにより、信号処理部52及びA/D変換部53の動作を制御する。   The timing control circuit 51 generates a predetermined timing pulse (a pulse for generating a vertical scanning pulse φVn, a horizontal scanning pulse φVm, a reset signal φVr, etc.) based on the reference clock output from the main control unit 62, and the imaging device 101. And the imaging operation of the image sensor 101 is controlled. In addition, the operation of the signal processing unit 52 and the A / D conversion unit 53 is controlled by outputting predetermined timing pulses to the signal processing unit 52 and the A / D conversion unit 53, respectively.

信号処理部52は、撮像素子101から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すもので、CDS(相関二重サンプリング)回路、AGC(オートゲインコントロール)回路及びクランプ回路等が設けられている。このAGC回路では、撮像素子101で生成された画像信号を増幅率(ゲイン)可変に増幅することができ、このゲインを変化させることで銀塩フィルムに対応したISO感度の変更が可能である。また、A/D変換部53は、信号処理部52から出力されたアナログのR、G、Bの画像信号を、タイミング制御回路51から出力されるタイミングパルスに基づいて、複数のビット(例えば12ビット)からなるデジタルの画像信号に変換するものである。   The signal processing unit 52 performs predetermined analog signal processing on the analog image signal output from the image sensor 101, and includes a CDS (correlated double sampling) circuit, an AGC (auto gain control) circuit, a clamp circuit, and the like. It has been. In this AGC circuit, the image signal generated by the image sensor 101 can be amplified in a variable amplification factor (gain), and the ISO sensitivity corresponding to the silver salt film can be changed by changing the gain. In addition, the A / D converter 53 converts the analog R, G, and B image signals output from the signal processor 52 into a plurality of bits (for example, 12) based on the timing pulse output from the timing control circuit 51. Bit) to a digital image signal.

画像処理部61は、AFE5から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路611、ホワイトバランス制御回路612及びガンマ補正回路613等を備えて構成されている。なお、画像処理部61へ取り込まれた画像データは、撮像素子101の読み出しに同期して画像メモリ614に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ614に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部61の各ブロックにおいて処理が行われる。   The image processing unit 61 performs predetermined signal processing on the image data output from the AFE 5 to create an image file, and includes a black level correction circuit 611, a white balance control circuit 612, a gamma correction circuit 613, and the like. Has been. The image data captured by the image processing unit 61 is temporarily written in the image memory 614 in synchronization with the reading of the image sensor 101. Thereafter, the image data written in the image memory 614 is accessed to access the image processing unit. Processing is performed in each of the 61 blocks.

黒レベル補正回路611は、A/D変換部53によりA/D変換されたR、G、Bの各デジタル画像信号の黒レベルを、基準の黒レベルに補正するものである。   The black level correction circuit 611 corrects the black level of each of the R, G, and B digital image signals A / D converted by the A / D conversion unit 53 to a reference black level.

ホワイトバランス補正回路612は、光源に応じた白の基準に基づいて、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分のデジタル信号のレベル変換(ホワイトバランス(WB)調整)を行うものである。すなわちホワイトバランス制御回路612は、メイン制御部62から与えられるWB調整データに基づき、撮影被写体において輝度や彩度データ等から本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のR、G、Bそれぞれの色成分の平均と、G/R比及びG/B比とを求め、これをR、Bの補正ゲインとしてレベル補正する。   The white balance correction circuit 612 performs level conversion (white balance (WB) adjustment) of digital signals of each color component of R (red), G (green), and B (blue) based on a white reference corresponding to the light source. Is what you do. That is, the white balance control circuit 612 identifies a portion that is originally estimated to be white based on luminance, saturation data, and the like in the photographic subject based on the WB adjustment data provided from the main control unit 62, and R, G of that portion. , B, the average of the respective color components, the G / R ratio and the G / B ratio are obtained, and the levels are corrected as R and B correction gains.

ガンマ補正回路613は、WB調整された画像データの階調特性を補正するものである。具体的にはガンマ補正回路613は、画像データのレベルを色成分毎に予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて非線形変換するとともにオフセット調整を行う。   The gamma correction circuit 613 corrects the gradation characteristics of the image data subjected to WB adjustment. Specifically, the gamma correction circuit 613 performs non-linear conversion and offset adjustment using a gamma correction table set in advance for each color component.

画像メモリ614は、撮影モード時には、画像処理部61から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対しメイン制御部62により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、メモリカード67から読み出した画像データを一時的に記憶する。   The image memory 614 temporarily stores the image data output from the image processing unit 61 in the photographing mode, and is also used as a work area for performing predetermined processing on the image data by the main control unit 62. It is. In the playback mode, the image data read from the memory card 67 is temporarily stored.

メイン制御部62は、制御プログラム等を記憶するROMや一時的にデータを記憶するRAM等の記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、撮像装置1各部の動作を制御するものである。また、メイン制御部62は、例えば上記の制御プログラムが実行されることで機能的に実現されるライブビュー制御部621および焦点検出部622を有している。   The main control unit 62 is composed of a microcomputer incorporating a storage unit such as a ROM for storing a control program and the like and a RAM for temporarily storing data, and controls the operation of each unit of the imaging apparatus 1. In addition, the main control unit 62 includes a live view control unit 621 and a focus detection unit 622 that are functionally realized by executing, for example, the control program.

ライブビュー制御部621は、本撮影前に例えば1/60秒の周期で撮像素子101を順次に露光する露光制御(以下では「ライブビュー表示用の露光制御」ともいう)を行い、当該露光により撮像素子101で周期的に生成される画像信号に基づく画像表示(ライブビュー表示)をLCD311に行わせる部位である。   The live view control unit 621 performs exposure control (hereinafter, also referred to as “exposure control for live view display”) that sequentially exposes the image sensor 101 at a period of 1/60 seconds, for example, before the actual shooting. This is a part that causes the LCD 311 to perform image display (live view display) based on image signals periodically generated by the image sensor 101.

また、焦点検出部622は、ライブビューモードにおいてAFアクチュエータ71Mによりフォーカスレンズ211を駆動させつつ撮像素子101で順次に生成される被写体の画像信号に基づき、後述のコントラストAF演算回路77を用いてコントラスト検出方式の焦点検出(コントラストAF)を行う部位である。   Further, the focus detection unit 622 uses a contrast AF calculation circuit 77 to be described later based on the image signals of the subject sequentially generated by the image sensor 101 while driving the focus lens 211 by the AF actuator 71M in the live view mode. This is a region where focus detection (contrast AF) is performed.

フラッシュ回路63は、フラッシュ撮影モードにおいて、フラッシュ部318または接続端子部319に接続される外部フラッシュの発光量を、メイン制御部62により設定された発光量に制御するものである。   The flash circuit 63 controls the light emission amount of the external flash connected to the flash unit 318 or the connection terminal unit 319 to the light emission amount set by the main control unit 62 in the flash photographing mode.

操作部64は、上述のモード設定ダイアル305、制御値設定ダイアル306、シャッターボタン307、設定ボタン群312、十字キー314、プッシュボタン315、メインスイッチ317等を含み、操作情報をメイン制御部62に入力するためのものである。   The operation unit 64 includes the mode setting dial 305, the control value setting dial 306, the shutter button 307, the setting button group 312, the cross key 314, the push button 315, the main switch 317, etc., and the operation information is sent to the main control unit 62. It is for input.

VRAM65は、LCD311の画素数に対応した画像信号の記憶容量を有し、メイン制御部62とLCD311との間のバッファメモリである。カードI/F66は、メモリカード67とメイン制御部62との間で信号の送受信を可能とするためのインターフェースである。メモリカード67は、メイン制御部62で生成された画像データを保存する記録媒体である。通信用I/F68は、パーソナルコンピュータやその他の外部機器に対する画像データ等の伝送を可能とするためのインターフェースである。   The VRAM 65 has an image signal storage capacity corresponding to the number of pixels of the LCD 311 and is a buffer memory between the main control unit 62 and the LCD 311. The card I / F 66 is an interface for enabling transmission / reception of signals between the memory card 67 and the main control unit 62. The memory card 67 is a recording medium that stores image data generated by the main control unit 62. The communication I / F 68 is an interface for enabling transmission of image data and the like to a personal computer and other external devices.

電源回路69は、例えば定電圧回路等からなり、メイン制御部62等の制御部、撮像素子101、その他の各種駆動部等、撮像装置1全体を駆動させるための電圧を生成する。なお、撮像素子101への通電制御は、メイン制御部62から電源回路69に与えられる制御信号により行われる。電池69Bは、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケル水素充電池等の二次電池からなり、撮像装置1全体に電力を供給する電源である。   The power supply circuit 69 includes, for example, a constant voltage circuit, and generates a voltage for driving the entire imaging apparatus 1 such as a control unit such as the main control unit 62, the imaging element 101, and other various driving units. Note that energization control to the image sensor 101 is performed by a control signal supplied from the main control unit 62 to the power supply circuit 69. The battery 69B includes a primary battery such as an alkaline battery or a secondary battery such as a nickel metal hydride battery, and is a power source that supplies power to the entire imaging apparatus 1.

ミラー駆動制御部72Aは、撮影動作のタイミングに合わせて、ミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動させる駆動信号を生成するものである。ミラー駆動アクチュエータ72Mは、ミラー部103(クイックリターンミラー)を、水平姿勢若しくは傾斜姿勢に回動させるアクチュエータである。   The mirror drive control unit 72A generates a drive signal for driving the mirror drive actuator 72M in accordance with the timing of the photographing operation. The mirror drive actuator 72M is an actuator that rotates the mirror unit 103 (quick return mirror) to a horizontal posture or an inclined posture.

シャッタ駆動制御部73Aは、メイン制御部62から与えられる制御信号に基づき、シャッタ駆動アクチュエータ73Mに対する駆動制御信号を生成するものである。シャッタ駆動アクチュエータ73Mは、シャッタユニット40の開閉駆動(開閉動作)を行うアクチュエータである。   The shutter drive control unit 73A generates a drive control signal for the shutter drive actuator 73M based on a control signal given from the main control unit 62. The shutter drive actuator 73M is an actuator that performs opening / closing driving (opening / closing operation) of the shutter unit 40.

絞り駆動制御部76Aは、メイン制御部62から与えられる制御信号に基づき、絞り駆動アクチュエータ76Mに対する駆動制御信号を生成するものである。絞り駆動アクチュエータ76Mは、カプラ75を介して絞り駆動機構27に駆動力を与える。   The diaphragm drive control unit 76A generates a drive control signal for the diaphragm drive actuator 76M based on the control signal given from the main control unit 62. The aperture driving actuator 76M applies a driving force to the aperture driving mechanism 27 via the coupler 75.

また、カメラボディ10は、黒レベル補正回路611から出力される黒レベル補正済みの画像データに基づき、コントラストAFに必要なAF評価値の演算を行うコントラストAF演算回路77を備えている。このAF評価値は、撮像素子101の撮像面に設定される後述のAFエリアEf(図6参照)内における画素群(例えばG画素の画素群)の画素信号を読み出し、AFエリア内の画素群における隣接画素同士の差分の絶対値の総和として算出される。   The camera body 10 also includes a contrast AF calculation circuit 77 that calculates an AF evaluation value necessary for contrast AF based on the black level corrected image data output from the black level correction circuit 611. This AF evaluation value is obtained by reading out pixel signals of a pixel group (for example, a pixel group of G pixels) in an AF area Ef (see FIG. 6), which will be described later, set on the imaging surface of the image sensor 101, and the pixel group in the AF area. Is calculated as the sum of absolute values of differences between adjacent pixels.

コントラストAF演算回路77で算出されたAF評価値とレンズ位置検出部25で検出されたフォーカスレンズ211の位置情報とに基づき、AF制御の際には、メイン制御部62の焦点検出部622においてコントラストAFによるフォーカスレンズ211の合焦位置の検出処理が実行される。   Based on the AF evaluation value calculated by the contrast AF calculation circuit 77 and the position information of the focus lens 211 detected by the lens position detection unit 25, the contrast is detected by the focus detection unit 622 of the main control unit 62 during AF control. A process for detecting the in-focus position of the focus lens 211 by AF is executed.

以上のようなコントラストAF演算回路77および焦点検出部622を利用した撮像装置1のコントラストAF動作について次で説明する。   The contrast AF operation of the imaging apparatus 1 using the contrast AF calculation circuit 77 and the focus detection unit 622 as described above will be described below.

<撮像装置1のコントラストAF動作について>
図6は、撮像装置1においてコントラストAFが可能な複数のAFエリアEfを説明するための図である。
<Contrast AF Operation of Imaging Device 1>
FIG. 6 is a diagram for explaining a plurality of AF areas Ef capable of contrast AF in the imaging apparatus 1.

撮像素子101の撮像面101fには、マトリクス状に配置された複数のAFエリア(領域)Efが規定されている。そして、各AFエリアEfでは、独立してコントラストAFを行える、つまり多点AFが可能となっている。   A plurality of AF areas (regions) Ef arranged in a matrix are defined on the imaging surface 101 f of the imaging element 101. In each AF area Ef, contrast AF can be performed independently, that is, multipoint AF is possible.

このような複数のAFエリアEfにおいてライブビューモード時に多点AFを行う場合には、撮像素子101のダイナミックレンジが約8EVと比較的狭いことから、逆光シーンのように輝度差が大きい被写体(例えば20EV程度の輝度差がある被写体)に対しては1回の露光により全てのAFエリアEfで適正な露光状態とするのは困難である。   When performing multi-point AF in the live view mode in such a plurality of AF areas Ef, since the dynamic range of the image sensor 101 is relatively narrow at about 8 EV, an object having a large luminance difference such as a backlight scene (for example, For a subject having a luminance difference of about 20 EV, it is difficult to achieve an appropriate exposure state in all AF areas Ef by one exposure.

そこで、撮像装置1では、ライブビュー表示のための表示フレーム期間(例えば1/60秒)の間に、連続したフレームで露光時間の異なる3パターンの露光を行うことにより、様々な輝度の被写体に対し各AFエリアEfで適切な露光データ(コントラスト検出用のデータ)を確実に取得できるようになっている。   Therefore, the imaging apparatus 1 performs exposure of three patterns with different exposure times in consecutive frames during a display frame period (for example, 1/60 seconds) for live view display, thereby applying an object with various luminances. On the other hand, appropriate exposure data (contrast detection data) can be reliably acquired in each AF area Ef.

図7は、露光時間の異なる3パターンの露光Pa〜Pcを説明するためのタイムチャートである。図7のようにライブビューモード設定時には、60fpsの表示フレームレートを4等分した周期(1/240秒)で垂直同期信号(VD)が生成される。   FIG. 7 is a time chart for explaining three patterns of exposure Pa to Pc having different exposure times. As shown in FIG. 7, when the live view mode is set, the vertical synchronization signal (VD) is generated at a period (1/240 seconds) obtained by dividing the display frame rate of 60 fps into four equal parts.

ライブビューモードに設定された撮像装置1では、シャッターボタン307の半押し操作によるAF開始に応答して、撮像素子101の撮像面101f全域、つまり全てのAFエリアEfにおいて露光時間の異なる3回の露光(以下では「焦点検出用の露光」ともいう)Pa〜Pcが順次に行われる。そして、各AFエリアEfの輝度平均値から、3回の露光Pa〜Pcのうち例えば適正な露光条件に最も近い露光から得られた画像信号を採用してAF評価値を算出する。これにより、全てのAFエリアEfにおいて適切なコントラストAFが可能となる。   In the imaging apparatus 1 set to the live view mode, in response to the AF start by half-pressing the shutter button 307, the entire imaging surface 101f of the imaging element 101, that is, all the AF areas Ef have three different exposure times. Exposure (hereinafter also referred to as “exposure for focus detection”) Pa to Pc is sequentially performed. Then, from the average luminance value of each AF area Ef, an AF evaluation value is calculated by adopting, for example, an image signal obtained from the exposure closest to the appropriate exposure condition among the three exposures Pa to Pc. Thereby, appropriate contrast AF is possible in all the AF areas Ef.

具体的には、まずシャッターボタン307が半押しされた直後(AF開始直後)の最初(1番目)のフレームTf1において高輝度の被写体(例えばBV値が8〜15)を想定した比較的短い露光時間(例えば1/64000秒)の露光(1回目の露光)Paが開始される。そして、この1回目の露光Paにより撮像素子101で生成された電荷信号が読み出されてコントラストAF演算回路77でAF評価値を算出する演算処理Maが行われる。   Specifically, a relatively short exposure assuming a high-luminance subject (for example, a BV value of 8 to 15) in the first (first) frame Tf1 immediately after the shutter button 307 is half-pressed (immediately after the start of AF). Exposure (first exposure) Pa of time (for example, 1/64000 second) is started. Then, the charge signal generated by the image sensor 101 is read out by this first exposure Pa, and the contrast AF calculation circuit 77 performs calculation processing Ma for calculating the AF evaluation value.

次に、AF開始後の2番目のフレームTf2において中輝度の被写体(例えばBV値が2〜9)を想定した露光時間(例えば1/1000秒)の露光Pbが開始される。そして、この2回目の露光Pbにより撮像素子101で生成された電荷信号が読み出されてコントラストAF演算回路77でAF評価値を算出する演算処理Mbが行われる。   Next, in the second frame Tf2 after the start of AF, exposure Pb is started for an exposure time (for example, 1/1000 second) assuming a medium brightness subject (for example, a BV value of 2 to 9). Then, the charge signal generated by the image sensor 101 is read out by the second exposure Pb, and the contrast AF calculation circuit 77 calculates the AF evaluation value.

次に、AF開始後の3番目のフレームTf3において低輝度の被写体(例えばBV値が(−4)〜3)を想定した露光時間(例えば1/240秒)の露光Pcが開始される。そして、この3回目の露光Pcにより撮像素子101のAF画素11fで生成された電荷信号が読み出されてコントラストAF演算回路77でAF評価値を算出する演算処理Mcが行われる。   Next, in the third frame Tf3 after the start of AF, exposure Pc is started for an exposure time (for example, 1/240 seconds) assuming a low-luminance subject (for example, a BV value of (−4) to −3). The charge signal generated by the AF pixel 11 f of the image sensor 101 is read out by the third exposure Pc, and the contrast AF calculation circuit 77 calculates the AF evaluation value Mc.

最後に、AF開始後の4番目のフレームTf4においてライブビュー表示用の露光Pvが開始される。そして、この4回目の露光Pvにより撮像素子101で生成された電荷信号の読出し(例えば間引き読出し)が実行されてLCD311にライブビュー表示Dvが行われる。なお、露光Pvでは、上述の各露光Pa〜Pcのように予め定められた露光時間が設定される訳ではなく、AE制御によって得られた露光時間による露光が行われる。   Finally, exposure Pv for live view display is started in the fourth frame Tf4 after the start of AF. Then, the charge signal generated by the image sensor 101 is read (for example, thinning-out reading) by the fourth exposure Pv, and the live view display Dv is performed on the LCD 311. In the exposure Pv, a predetermined exposure time is not set as in each of the exposure Pa to Pc described above, and exposure is performed with an exposure time obtained by AE control.

なお、図7では各露光Pa〜Pc、Pvを平行四辺形で示しているが、これは撮像素子101の水平ラインが下がるほど露光タイミングを徐々に遅らせることを表している。このように水平ライン毎に露光タイミングをずらすことが可能なのは、リセットタイミングおよび読出しタイミングを画素(水平ライン)ごとに任意に設定できる撮像素子101(例えばSMOSセンサ)のためである。   In FIG. 7, the exposures Pa to Pc and Pv are shown as parallelograms, which means that the exposure timing is gradually delayed as the horizontal line of the image sensor 101 is lowered. The exposure timing can be shifted for each horizontal line in this way because of the image sensor 101 (for example, an SMOS sensor) that can arbitrarily set the reset timing and readout timing for each pixel (horizontal line).

以上のような3パターンの露光時間による露光Pa〜Pcを行えば、例えばFnoが1.4の交換レンズ2において、図8のようにISO感度100および露光時間(シャッタースピード(ss))1/64000秒に設定される露光PaによってBV値8〜15(平行斜線部)の被写体に対応できるとともに、ISO感度100および露光時間(ss)1/1000秒に設定される露光PbによってBV値2〜9(平行斜線部)の被写体に対応できる。またISO感度1600および露光時間(ss)1/240秒に設定される露光PcによってBV値(−4)〜3(平行斜線部)の被写体に対応できることとなる。なお、各露光Pa、Pb、Pcにおいて適正な(最適な)露光条件となるのは、それぞれBV値が13、7、1(クロスハッチング部)の被写体に対してである。   When the exposure Pa to Pc with the exposure time of the three patterns as described above is performed, for example, in the interchangeable lens 2 having Fno of 1.4, ISO sensitivity 100 and exposure time (shutter speed (ss)) 1 / The exposure Pa set to 64000 seconds can deal with a subject having a BV value of 8 to 15 (parallel oblique line portion), and the exposure Pb set to ISO sensitivity 100 and the exposure time (ss) 1/1000 second allows a BV value of 2 to 2. 9 (parallel oblique line) can be handled. In addition, an object having a BV value (−4) to 3 (parallel hatched portion) can be handled by the ISO sensitivity 1600 and the exposure Pc set to the exposure time (ss) of 1/240 seconds. Note that the appropriate (optimum) exposure conditions for each exposure Pa, Pb, and Pc are for subjects with BV values of 13, 7, and 1 (cross-hatched portions), respectively.

このような3パターンの露光Pa〜Pcにより、図8のようにBV値が(−4)〜15の被写体に対しても適切な露光データ(焦点検出用のデータ)が得られるため、各AFエリアEfにおいてコントラストAFを精度良く行えることとなる。これに関して、図9を参照しつつ具体的に説明する。   With such three patterns of exposure Pa to Pc, appropriate exposure data (focus detection data) can be obtained even for a subject with a BV value of (−4) to 15 as shown in FIG. Contrast AF can be accurately performed in the area Ef. This will be specifically described with reference to FIG.

図9は、各露光Pa〜Pcにより得られるAF評価値を説明するための図である。図9(a)〜図9(c)においては、横軸がフォーカスレンズ211の位置を示しており、縦軸がコントラストAF演算回路77で算出されるAF評価値を示している。そして、図9(a)〜図9(c)には、それぞれ上述の各露光Pa〜Pcにより、ある1つのAFエリアEfで得られるAF評価値の一例が表されている。   FIG. 9 is a diagram for explaining AF evaluation values obtained by the exposures Pa to Pc. 9A to 9C, the horizontal axis indicates the position of the focus lens 211, and the vertical axis indicates the AF evaluation value calculated by the contrast AF calculation circuit 77. FIGS. 9A to 9C show examples of AF evaluation values obtained in one AF area Ef by the above-described exposure Pa to Pc, respectively.

3パターンの露光Pa〜Pcのうちの適正な露光、例えば図9(b)に示す露光時間1/1000秒の露光Pbにおいてフォーカスレンズ211を無限遠端(∞端)から至近端まで移動させた場合には、上に凸な形状でピーク値Pkを有するAF評価値のグラフGkが得られる。このようなAF評価値のデータが得られると、ピーク値Pkに対応する位置Fpにフォーカスレンズ211を駆動させれば適切な合焦制御が可能である。   The focus lens 211 is moved from the infinity end (∞ end) to the close end at an appropriate exposure of the three patterns Pa to Pc, for example, an exposure Pb with an exposure time of 1/1000 second shown in FIG. 9B. In this case, an AF evaluation value graph Gk having a peak value Pk having a convex shape is obtained. When such AF evaluation value data is obtained, appropriate focus control can be performed by driving the focus lens 211 to the position Fp corresponding to the peak value Pk.

一方、3パターンの露光Pa〜Pcのうちの不適正な露光、例えば図9(a)および図9(c)に示す露光時間1/64000秒の露光Paおよび露光時間1/240秒の露光Pcでは、ピーク値の判定が困難なAF評価値のグラフGa、Gcが得られるため、適切なコントラストAFを行えないこととなる。   On the other hand, inappropriate exposure among the three patterns of exposure Pa to Pc, for example, exposure Pa of exposure time 1/64000 seconds and exposure Pc of exposure time 1/240 seconds shown in FIGS. 9 (a) and 9 (c). Then, since the graphs Ga and Gc of the AF evaluation values that make it difficult to determine the peak value are obtained, appropriate contrast AF cannot be performed.

以上のことから、3パターンの焦点検出用の露光Pa〜Pcをライブビューの表示フレーム周期で繰り返せば、複数のAFエリアEf(図6)それぞれにおいて適切なAF評価値のデータが得られる露光状態が必ず存在することとなるため、その露光状態で取得されたAF評価値のデータを用いて各AFエリアEfでの合焦位置の検出が可能となり、コントラストAFにおいて適切な多点AFを行えることとなる。ここで、各AFエリアEfで検出される合焦位置が異なる場合には、いわゆる「近優先」で合焦位置を1つに絞る、つまり撮像装置1から最も近い被写体に関しての合焦位置を最終的な合焦位置としてAF制御を行うようにする。   From the above, an exposure state in which appropriate AF evaluation value data can be obtained in each of the plurality of AF areas Ef (FIG. 6) by repeating the three patterns of focus detection exposures Pa to Pc in the display frame period of the live view. Therefore, it is possible to detect the focus position in each AF area Ef using the AF evaluation value data acquired in the exposure state, and to perform appropriate multi-point AF in contrast AF. It becomes. Here, when the focus positions detected in the respective AF areas Ef are different, the focus position is narrowed down to one by so-called “near priority”, that is, the focus position for the subject closest to the imaging device 1 is finally determined. The AF control is performed as a specific focus position.

なお、AF評価値のデータについては、図9(a)〜(c)に示すように無限遠端から至近端までのフォーカスレンズ211の駆動(レンズ駆動範囲全域のスキャン)によって取得しても良いが、AF完了までの時間短縮を図るために次の動作によって取得するようにしても良い。   Note that the AF evaluation value data may be acquired by driving the focus lens 211 from the infinity end to the closest end (scanning the entire lens driving range) as shown in FIGS. Although it is good, in order to shorten time until AF completion, you may make it acquire by the following operation | movement.

図10は、AF評価値のデータ取得動作を説明するための図である。図10においては、横軸がフォーカスレンズ211の位置を示しており、縦軸がコントラストAF演算回路77で算出されるAF評価値を示している。   FIG. 10 is a diagram for explaining an AF evaluation value data acquisition operation. In FIG. 10, the horizontal axis indicates the position of the focus lens 211, and the vertical axis indicates the AF evaluation value calculated by the contrast AF calculation circuit 77.

まず、無限遠端からフォーカスレンズ211を駆動しつつ各AFエリアEfでのAF評価値のデータを取得する。そして、複数のAFエリアEfにおいて最初に検出されたピーク値Psに対応するフォーカスレンズ211の位置Fsから予め定められた距離Loだけ至近端側にフォーカスレンズ211を駆動する。この距離Loにおけるフォーカスレンズ211の駆動で得られた各AFエリアEfでのAF評価値のデータから至近端側に最も近いピーク値Ptを求め、このピーク値Ptに対応するフォーカスレンズ211の位置Ftを最終的な合焦位置として採用する。このようなAF評価値のデータ取得動作により、至近端までのフォーカスレンズ211の駆動Drが不要となり、迅速な合焦制御が可能となる。   First, AF evaluation value data in each AF area Ef is acquired while driving the focus lens 211 from the infinity end. Then, the focus lens 211 is driven to the closest end side by a predetermined distance Lo from the position Fs of the focus lens 211 corresponding to the peak value Ps detected first in the plurality of AF areas Ef. A peak value Pt closest to the closest end side is obtained from AF evaluation value data in each AF area Ef obtained by driving the focus lens 211 at this distance Lo, and the position of the focus lens 211 corresponding to this peak value Pt. Ft is adopted as the final focusing position. Such an AF evaluation value data acquisition operation eliminates the need for driving Dr of the focus lens 211 up to the closest end, and enables rapid focus control.

次に、以上のようなコントラストAF動作を行う撮像装置1の基本的な動作について説明する。   Next, a basic operation of the imaging apparatus 1 that performs the contrast AF operation as described above will be described.

<撮像装置1の基本的な動作>
図11および図12は、撮像装置1の基本的な動作を示すフローチャートである。この動作は、撮像装置1の電源オンから本撮影が終了するまでの一連の動作を示しており、メイン制御部62で実行される。
<Basic Operation of Imaging Device 1>
11 and 12 are flowcharts showing the basic operation of the imaging apparatus 1. This operation shows a series of operations from the power-on of the image pickup apparatus 1 to the end of the main photographing, and is executed by the main control unit 62.

メインスイッチ317がユーザにより操作されて撮像装置1の電源がオンされると、切替スイッチ85の設定状態に基づき電子ファインダ(ライブビューモード)が選択されているかが判定される(ステップST1)。ここで、電子ファインダが選択されている場合には、ステップST2に進み、電子ファインダでなく光学ファインダ316が選択されている場合には、ステップST14に進む。   When the user operates the main switch 317 to turn on the power of the imaging apparatus 1, it is determined whether the electronic viewfinder (live view mode) is selected based on the setting state of the changeover switch 85 (step ST1). If the electronic viewfinder is selected, the process proceeds to step ST2, and if the optical viewfinder 316 is selected instead of the electronic viewfinder, the process proceeds to step ST14.

ステップST2では、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動して、ミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をアップさせる(図4参照)。   In step ST2, the mirror drive control unit 72A drives the mirror drive actuator 72M to raise the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103 (see FIG. 4).

ステップST3では、シャッタ駆動制御部73Aによりシャッタ駆動アクチュエータ73Mを駆動して、シャッタユニット40の開動作を行う。   In step ST3, the shutter drive control unit 73A drives the shutter drive actuator 73M to open the shutter unit 40.

ステップST4では、撮像素子101をライブビューモードで起動する。これにより、撮像素子101の読出し周期が例えば1/60秒に設定されてLCD311でのライブビュー表示が開始される。   In step ST4, the image sensor 101 is activated in the live view mode. As a result, the readout cycle of the image sensor 101 is set to 1/60 seconds, for example, and live view display on the LCD 311 is started.

ステップST5では、光学ファインダ316に切り替えられたかを判定する。具体的には、切替スイッチ85がユーザにより操作されて光学ファインダ316が選択されたか否かを判断する。ここで、光学ファインダ316に切り替えられた場合には、ステップST11に進み、切り替えられていない場合には、ステップST6に進む。   In step ST5, it is determined whether or not the optical viewfinder 316 has been switched. Specifically, it is determined whether or not the optical finder 316 has been selected by operating the changeover switch 85 by the user. If the optical finder 316 is switched, the process proceeds to step ST11. If the optical finder 316 is not switched, the process proceeds to step ST6.

ステップST6では、シャッターボタン307がユーザによって半押しされたかを判定する。ここで、半押しされた場合には、ステップST7に進み、半押しされていない場合には、ステップST5に戻る。   In step ST6, it is determined whether the shutter button 307 has been half-pressed by the user. Here, if half-pressed, the process proceeds to step ST7. If not half-pressed, the process returns to step ST5.

ステップST7では、図7に示す露光Pa〜Pcのように露光時間の異なる3パターンの露光をライブビューの表示フレーム期間内に行って3種類のAF評価値のデータ(図9(a)〜(c))を各AFエリアEfで取得するとともに、そのうちの適切なAF評価値のデータに基づくコントラストAFを実施する。そして、例えば撮像装置1に最も近い被写体に対する合焦位置を特定し、その位置へのフォーカスレンズ211の駆動を行う。   In step ST7, exposure of three patterns having different exposure times as in exposure Pa to Pc shown in FIG. 7 is performed within the display frame period of the live view, and three types of AF evaluation value data (FIG. 9 (a) to ( c)) is acquired in each AF area Ef, and contrast AF based on data of an appropriate AF evaluation value is performed. Then, for example, a focus position with respect to the subject closest to the imaging apparatus 1 is specified, and the focus lens 211 is driven to that position.

すなわち、ステップST7において、ライブビュー表示用の露光周期(例えば1/60秒)の間に露出値が異なる3回の露光Pa〜Pcを撮像素子101で順次に行い、これら3回の露光それぞれによって撮像素子101で生成される各画像信号に基づき各AFエリアEfでコントラストAFを行うことにより、コントラストAFにおいて精度の良い多点AFが可能となる。   That is, in step ST7, the image sensor 101 sequentially performs three exposures Pa to Pc with different exposure values during an exposure cycle for live view display (for example, 1/60 seconds), and each of these three exposures. By performing contrast AF in each AF area Ef based on each image signal generated by the image sensor 101, multipoint AF with high accuracy can be performed in contrast AF.

ステップST8では、シャッターボタン307がユーザによって全押しされたかを判定する。ここで、全押しされた場合には、ステップST9に進み、全押しされていない場合には、ステップST5に戻る。   In step ST8, it is determined whether the shutter button 307 has been fully pressed by the user. Here, if it is fully pressed, the process proceeds to step ST9. If it is not fully pressed, the process returns to step ST5.

ステップST9では、本撮影を行う。すなわち、撮像素子101で記録用の撮影画像データを生成する撮影動作が行われる。   In step ST9, actual photographing is performed. That is, an imaging operation for generating recording image data for recording is performed by the image sensor 101.

ステップST10では、ステップST9の本撮影により撮像素子101で生成された撮影画像データの読出しを行う。読み出された撮影画像データは、AFE5および画像処理部61での処理を経てメモリカード67に記録することが可能である。   In step ST10, the photographed image data generated by the image sensor 101 by the main photographing in step ST9 is read. The read captured image data can be recorded on the memory card 67 through the processing in the AFE 5 and the image processing unit 61.

ステップST11では、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動して、ミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をダウンさせる(図3参照)。   In step ST11, the mirror drive control unit 72A drives the mirror drive actuator 72M to lower the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103 (see FIG. 3).

ステップST12では、シャッタ駆動制御部73Aによりシャッタ駆動アクチュエータ73Mを駆動して、シャッタユニット40の閉動作を行う。   In step ST12, the shutter drive control unit 73A drives the shutter drive actuator 73M to perform the closing operation of the shutter unit 40.

ステップST13では、光学ファインダが選択されているため、電子ファインダに必要な撮像素子101およびLCD311をオフにする。   In step ST13, since the optical viewfinder is selected, the image sensor 101 and the LCD 311 necessary for the electronic viewfinder are turned off.

ステップST14では、電子ファインダに切り替えられたかを判定する。具体的には、切替スイッチ85がユーザにより操作されて電子ファインダが選択されたか否かを判断する。ここで、電子ファインダに切り替えられた場合には、ステップST2に戻り、切り替えられていない場合には、ステップST15に進む。   In step ST14, it is determined whether or not the electronic viewfinder has been switched. Specifically, it is determined whether or not the electronic viewfinder has been selected by operating the changeover switch 85 by the user. If the electronic viewfinder is switched, the process returns to step ST2, and if not switched, the process proceeds to step ST15.

ステップST15では、シャッターボタン307がユーザによって半押しされたかを判定する。ここで、半押しされた場合には、ステップST16に進み、半押しされていない場合には、ステップST14に戻る。   In step ST15, it is determined whether the shutter button 307 has been half-pressed by the user. Here, if half-pressed, the process proceeds to step ST16. If not half-pressed, the process returns to step ST14.

ステップST16では、位相差AFモジュール107による位相差AFを行う。ここでは、上述した多点AFにより高精度な位相差AFが可能である。   In step ST16, phase difference AF is performed by the phase difference AF module 107. Here, highly accurate phase difference AF is possible by the multipoint AF described above.

ステップST17では、シャッターボタン307がユーザによって全押しされたかを判定する。ここで、全押しされた場合には、ステップST18に進み、全押しされていない場合には、ステップST14に戻る。   In step ST17, it is determined whether the shutter button 307 has been fully pressed by the user. Here, if it is fully pressed, the process proceeds to step ST18. If it is not fully pressed, the process returns to step ST14.

ステップST18では、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動して、ミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をアップさせる(図4参照)。   In step ST18, the mirror drive control unit 72A drives the mirror drive actuator 72M to raise the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103 (see FIG. 4).

ステップST19では、本撮影を行う。すなわち、撮像素子101で記録用の撮影画像データを生成する撮影動作が行われる。   In step ST19, actual photographing is performed. That is, an imaging operation for generating recording image data for recording is performed by the image sensor 101.

ステップST20では、ステップST19の本撮影により撮像素子101で生成された撮影画像データの読出しを行うとともに、ミラー駆動制御部72Aによりミラー駆動アクチュエータ72Mを駆動してミラー部103における主ミラー1031およびサブミラー1032をダウンさせる。   In step ST20, the captured image data generated by the image sensor 101 by the actual imaging in step ST19 is read, and the mirror drive actuator 72M is driven by the mirror drive control unit 72A to drive the main mirror 1031 and the sub mirror 1032 in the mirror unit 103. Bring down.

以上の撮像装置1の動作により、ライブビューの表示フレーム期間内に露出値が異なる3パターンの焦点検出用の露光Pa〜Pcを行うため、コントラストAFにおいて多点AFを精度良く行える。   With the operation of the imaging apparatus 1 described above, the three patterns of focus detection exposures Pa to Pc having different exposure values are performed within the live view display frame period, so that multipoint AF can be performed with high accuracy in contrast AF.

<変形例>
・上記の実施形態においては、露光時間を変化させて露出値の異なる露光Pa〜Pc(図7)を実現するのは必須でなく、ISO感度だけを変化させて露出値が異なる露光を実現するようにしても良い。すなわち、複数回の露光においてはISO感度および/または露光時間を変更することにより露出値を変化させることが可能である。これにより、露出値の異なる露光を実現できる。
<Modification>
In the above embodiment, it is not essential to change the exposure time to realize exposure Pa to Pc (FIG. 7) with different exposure values, and change only the ISO sensitivity to realize exposure with different exposure values. You may do it. That is, in multiple exposures, the exposure value can be changed by changing the ISO sensitivity and / or the exposure time. Thereby, exposure with different exposure values can be realized.

・上記の実施形態においては、ライブビュー表示用の露光を焦点検出用の露光と区別するのは必須でなく、ライブビュー表示用の露光を焦点検出用の露光として利用するようにしても良い。例えば、露光時間が異なる3回の露光Pa〜Pc(図7)のうち露光状態が比較的良好な露光により撮像素子で得られる画像信号を用いてLCD311にライブビュー表示を行っても良い。これにより、ライブビュー表示用の露光を省略でき、焦点検出用の露光の周期を長くすることが可能となる。すなわち、複数回の焦点検出用の露光にライブビュー表示用の露光制御による露光を含ませることにより、焦点検出用の露光において比較的長い露光時間を設定できる。   In the above embodiment, it is not essential to distinguish exposure for live view display from exposure for focus detection, and exposure for live view display may be used as exposure for focus detection. For example, live view display may be performed on the LCD 311 using an image signal obtained by the imaging device by exposure with a relatively good exposure state among the three exposures Pa to Pc (FIG. 7) having different exposure times. Thereby, the exposure for live view display can be omitted, and the exposure cycle for focus detection can be lengthened. That is, by including exposure by exposure control for live view display in a plurality of exposures for focus detection, a relatively long exposure time can be set in focus detection exposure.

・上記の実施形態においては、ライブビューの表示フレーム周期の間に3回の焦点検出用の露光を行うのは必須でなく、2回または、4回以上の焦点検出用の露光を行っても良い。   In the above embodiment, it is not essential to perform the focus detection exposure three times during the live view display frame period, and the focus detection exposure may be performed twice or four times or more. good.

・上記の実施形態においては、画素毎にリセットタイミングや読出しタイミングを任意に設定できる撮像素子(例えばCMOS型の撮像素子)を使用するのは必須でなく、画素毎にリセットタイミングや読出しタイミングを任意に設定できない撮像素子(例えばCCD型の撮像素子)を使用しても良い。   In the above embodiment, it is not essential to use an image sensor (for example, a CMOS type image sensor) that can arbitrarily set the reset timing and readout timing for each pixel, and the reset timing and readout timing for each pixel are arbitrary. An image sensor that cannot be set to (for example, a CCD-type image sensor) may be used.

本発明の実施形態に係る撮像装置1の外観構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an external configuration of an imaging apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 撮像装置1の外観構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an external configuration of an imaging apparatus 1. FIG. 撮像装置1の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an imaging apparatus 1. FIG. ミラー部103におけるミラーアップの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the mirror up in the mirror part. 撮像装置1の電気的な構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the imaging apparatus 1. FIG. 撮像装置1においてコントラストAFが可能な複数のAFエリアEfを説明するための図である。6 is a diagram for explaining a plurality of AF areas Ef capable of contrast AF in the imaging apparatus 1. FIG. 露光時間の異なる3パターンの露光Pa〜Pcを説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating 3 patterns exposure Pa-Pc from which exposure time differs. 3パターンの露光Pa〜Pcを説明するための図である。It is a figure for demonstrating 3 patterns exposure Pa-Pc. 各露光Pa〜Pcにより得られるAF評価値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating AF evaluation value obtained by each exposure Pa-Pc. AF評価値のデータ取得動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the data acquisition operation | movement of AF evaluation value. 撮像装置1の基本的な動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a basic operation of the imaging apparatus 1. 撮像装置1の基本的な動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a basic operation of the imaging apparatus 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
2 交換レンズ
10 カメラボディ
62 メイン制御部
77 コントラストAF演算回路
85 切替スイッチ
101 撮像素子
101f 撮像面
103 ミラー部
107 位相差AFモジュール
211 フォーカスレンズ
307 シャッターボタン
311 LCD
316 光学ファインダ
622 焦点検出部
Ef AFエリア
Pa〜Pc 焦点検出用の露光
Pv ライブビュー表示用の露光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 2 Interchangeable lens 10 Camera body 62 Main control part 77 Contrast AF calculating circuit 85 Changeover switch 101 Image pick-up element 101f Imaging surface 103 Mirror part 107 Phase difference AF module 211 Focus lens 307 Shutter button 311 LCD
316 Optical viewfinder 622 Focus detection unit Ef AF areas Pa to Pc Focus detection exposure Pv Live view display exposure

Claims (3)

撮像装置であって、
(a)被写体に係る画像信号を生成する撮像手段と、
(b)前記撮像手段で生成される画像信号に基づく画像表示が可能な表示手段と、
(c)本撮影前に所定の周期で前記撮像手段を順次に露光する露光制御を行い、当該露光により前記撮像手段で生成される画像信号に基づく画像表示を前記表示手段に行わせる表示制御手段と、
(d)フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、
(e)前記駆動手段によって前記フォーカスレンズを駆動させつつ前記撮像手段で順次に生成される画像信号に基づき、コントラスト検出方式の焦点検出を行う焦点検出手段と、
を備え、
前記撮像手段の撮像面には、前記焦点検出を行うための複数の領域が規定されており、
前記焦点検出手段は、前記所定の周期の間に露出値が異なる複数回の露光を前記撮像手段で順次に行い、前記複数回の露光それぞれにより前記撮像手段で生成される各画像信号に基づき前記複数の領域にて前記焦点検出を行うことを特徴とする撮像装置。
An imaging device,
(a) imaging means for generating an image signal related to the subject;
(b) display means capable of displaying an image based on an image signal generated by the imaging means;
(c) Display control means for performing exposure control for sequentially exposing the image pickup means at a predetermined cycle before the main photographing, and causing the display means to perform image display based on an image signal generated by the image pickup means by the exposure. When,
(d) driving means for driving the focus lens;
(e) a focus detection unit that performs focus detection of a contrast detection method based on image signals sequentially generated by the imaging unit while driving the focus lens by the driving unit;
With
A plurality of areas for performing the focus detection are defined on the imaging surface of the imaging means.
The focus detection unit sequentially performs a plurality of exposures with different exposure values during the predetermined period by the imaging unit, and based on each image signal generated by the imaging unit by each of the plurality of exposures. An image pickup apparatus that performs the focus detection in a plurality of regions.
請求項1に記載の撮像装置において、
(f)前記撮像手段で生成された画像信号を増幅率可変に増幅する増幅手段、
をさらに備え、
前記複数回の露光では、前記増幅手段の増幅率および/または露光時間を変更することにより前記露出値を変化させることを特徴とする撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1,
(f) Amplifying means for amplifying the image signal generated by the imaging means in a variable amplification factor,
Further comprising
An imaging apparatus characterized in that, in the plurality of exposures, the exposure value is changed by changing an amplification factor and / or an exposure time of the amplification means.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記複数回の露光は、前記露光制御による露光を含んでいることを特徴とする撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the plurality of exposures include exposure by the exposure control.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015119206A (en) * 2013-12-16 2015-06-25 キヤノン株式会社 Image processing system, control method of the same and program
US10698296B2 (en) 2016-02-02 2020-06-30 Sony Corporation Interchangeable lens and driving method thereof, and electronic apparatus

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