JP2010014950A - Imaging apparatus - Google Patents

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誠 高宮
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that a user can not confirm intuitively what part of a subject is focused on when photographing if composition is changed after focusing lock. <P>SOLUTION: A first display area in which a subject image is observed as an optical image, and a second display area in which an electronic image displayed by a display means is observed by a display means, which can be simultaneously observed through an eyepiece window, are provided in a finder. Simultaneously with turning on a release button SW1, a focused image and focusing position information are acquired simply, and the focused image and the focusing position superposed on the focused image are displayed to be viewed in the second display area. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子画像を撮影する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that captures an electronic image.

従来、電子画像を撮影する撮像装置として、光学ファインダと電子ファインダとを切り替え可能とし、撮影姿勢を崩さずに再生画像の確認動作を容易にしたカメラが知られている(特許文献1参照)。このカメラは、撮影レンズを通った被写体像を光学的にファインダに導く第1のファインダ系と、撮像素子を介して電子的に表示装置としてのファインダに導く第2のファインダ系とを有する。また、このカメラは、これら両ファインダ系の有効状態を切り替えるファインダ切替部を有する。また、このカメラは、蓄積部に記録する記録モードとこの蓄積部から読み出して表示装置に表示する再生モードとを切り替えるモード切替部と、これら両モードの切り替えを行う制御部とを有する。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a camera that can switch between an optical viewfinder and an electronic viewfinder as an imaging device that captures an electronic image, and facilitates a confirmation operation of a reproduced image without changing the shooting posture (see Patent Document 1). This camera has a first finder system that optically guides a subject image that has passed through a photographing lens to a finder, and a second finder system that electronically guides the subject image to a finder as a display device via an image sensor. The camera also has a finder switching unit that switches between the valid states of both finder systems. In addition, the camera includes a mode switching unit that switches between a recording mode that is recorded in the storage unit and a reproduction mode that is read from the storage unit and displayed on the display device, and a control unit that switches between these modes.

このカメラでは、制御部が記録モードから再生モードに切り替えたときに、ファインダ切替部は、ファインダ系を強制的に第2のファインダ系の有効状態に切り替える。そして、制御部が再び記録モードに切り替えを戻したときには、ファインダ切替部は、元の記録モードで有効状態とされていた方のファインダ系に自動復帰する。
特開2004−357123号公報
In this camera, when the control unit switches from the recording mode to the playback mode, the finder switching unit forcibly switches the finder system to the valid state of the second finder system. When the control unit switches back to the recording mode again, the finder switching unit automatically returns to the finder system that has been enabled in the original recording mode.
JP 2004-357123 A

しかしながら、上記従来の撮像装置では、以下に掲げる問題があった。即ち特許文献1に記載のカメラでは、再生モードに切り替えたときに、撮影レンズを通った被写体像を光学的にファインダに導く第1のファインダ系と、撮像素子を介して電子的にファインダに導く第2のファインダ系とが単に切り替わるだけであった。従って、第2のファインダ系が使用されているときには、被写体像を観察することができず、折角のシャッタチャンスを逃してしまうことが多々あった。   However, the conventional imaging device has the following problems. That is, in the camera described in Patent Document 1, when switching to the playback mode, the first viewfinder system that optically guides the subject image that has passed through the photographing lens to the viewfinder, and electronically guided to the viewfinder via the image sensor. The second finder system was simply switched. Therefore, when the second finder system is used, the subject image cannot be observed, and the occasional photo opportunity is often missed.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、シャッタチャンスを逃すことなく、また、被写体への合焦状態及びその時点での被写体像を同時に確認することができる撮像装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides an imaging device that can simultaneously confirm a focused state of a subject and a subject image at that time without missing a photo opportunity. The purpose is to do.

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記被写体像が光学像として観察される第1表示領域と、表示手段により表示される前記撮像素子によって光電変換された電子画像が観察される第2表示領域とを、接眼窓を通して同時に観察可能であるファインダ手段と、撮影準備指示手段と、前記撮影準備指示手段により撮影準備の指示がなされた後に前記被写体像の合焦状態を判断する判断手段と、前記撮影準備指示手段により撮影準備の指示が継続してなされている間、前記判断手段により合焦状態であると判断された時の画像に合焦位置に関する情報を重畳させて前記第2表示領域に表示する表示手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image pickup apparatus of the present invention includes an image pickup element that photoelectrically converts a subject image formed by a photographing lens, a first display region in which the subject image is observed as an optical image, and display means. The second display area in which the electronic image photoelectrically converted by the image sensor displayed by the imaging device is observed can be photographed by the finder means capable of simultaneously observing through the eyepiece window, the photographing preparation instruction means, and the photographing preparation instruction means. The determination means for determining the in-focus state of the subject image after the preparation instruction is given, and the in-focus state by the determination means while the preparation instruction instruction is continuously given by the shooting preparation instruction means. And display means for superimposing information on the in-focus position on the image at the time of determination and displaying the information in the second display area.

本発明の撮像装置によれば、ファインダから目を離すことなく被写体の光学像の観察を可能としたままで、電子画像をもって合焦ロックされた時点の被写体の状態及び合焦点位置を確認可能である。従って、合焦後に構図を変更したとしても被写体のいずれの領域で合焦したのかを直感的に視認でき、構図の設定が容易となり、かつシャッタチャンスを逃すことが少ない撮像装置を実現することができる。   According to the imaging apparatus of the present invention, it is possible to check the state of the subject and the in-focus position when the focus is locked with an electronic image while allowing the optical image of the subject to be observed without taking the eyes off the viewfinder. is there. Therefore, even if the composition is changed after focusing, it is possible to intuitively visually recognize in which area of the subject the composition is focused, making it easy to set the composition, and realizing an imaging device that hardly misses a photo opportunity. it can.

本発明の撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置はデジタル一眼レフカメラに適用される。   An embodiment of an imaging device of the present invention will be described with reference to the drawings. The imaging apparatus of this embodiment is applied to a digital single lens reflex camera.

[第1の実施形態]
本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、CMOSやCCD等の撮像素子で被写体像を撮像するスチルカメラである。このデジタル一眼レフカメラでは、撮像動作の開始を指示するためのレリーズ釦がカメラの外装筐体に設けられている。また、撮像素子を連続的に駆動することで、静止画像ばかりでなく動画像も撮像可能に構成されている。また、このカメラは、撮像モードとして、レリーズ釦を押さなくても、所定のフレームレート(例えば60フレーム)で撮像素子により画像を取り込み、液晶ディスプレイに表示するモード(ライブビューモード)を備えている。ここでは、背面モニターの液晶ディスプレイではなく、ファインダ内に液晶ディスプレイ観察可能となっているものについて説明する。つまり、ライブビューモードで、撮影者がファインダを覗いている時の動作について説明する。
[First Embodiment]
The digital single-lens reflex camera of this embodiment is a still camera that captures a subject image with an image sensor such as a CMOS or a CCD. In this digital single-lens reflex camera, a release button for instructing the start of an imaging operation is provided on the exterior housing of the camera. In addition, by continuously driving the image sensor, not only a still image but also a moving image can be captured. Further, this camera has a mode (live view mode) in which an image is captured by an image sensor at a predetermined frame rate (for example, 60 frames) and displayed on a liquid crystal display without pressing a release button as an imaging mode. . Here, not the liquid crystal display of the rear monitor but a liquid crystal display observable in the finder will be described. That is, the operation when the photographer is looking through the viewfinder in the live view mode will be described.

図1は第1の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラの電気回路の概略的構成を示す図である。デジタル一眼レフカメラ50は、カメラ全体の動作シーケンスを司るCPU141、照明ユニット101、撮影レンズ120、ハーフミラー124、シャッタ126および撮像素子127を有する。撮像素子127はアスペクト比3:2の矩形の撮像部を有する。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electric circuit of the digital single-lens reflex camera according to the first embodiment. The digital single-lens reflex camera 50 includes a CPU 141 that controls an operation sequence of the entire camera, an illumination unit 101, a photographing lens 120, a half mirror 124, a shutter 126, and an image sensor 127. The imaging element 127 has a rectangular imaging unit with an aspect ratio of 3: 2.

また、デジタル一眼レフカメラ50は、ファインダ装置130、ズーム・ピント・防振駆動回路134、絞り駆動回路135、、、シャッタ駆動回路138および防塵機構駆動回路169を有する。   The digital single-lens reflex camera 50 includes a finder device 130, a zoom / focus / anti-vibration driving circuit 134, an aperture driving circuit 135, a shutter driving circuit 138, and a dust-proof mechanism driving circuit 169.

また、デジタル一眼レフカメラ50は、スイッチ入力部142、EEPROM143、信号処理回路145、照明制御回路146、EPROM147、SDRAM148およびフラッシュメモリ150を有する。   The digital single-lens reflex camera 50 includes a switch input unit 142, an EEPROM 143, a signal processing circuit 145, an illumination control circuit 146, an EPROM 147, an SDRAM 148, and a flash memory 150.

撮影レンズ120は、複数のレンズ群121、167、123から構成され、これらのレンズ群の間には、絞り機構122が設けられている。レンズ群121、167、123はズーム・ピント・防振駆動回路134によって駆動される。また、絞り機構(単に絞りという)122は絞り駆動回路135によって駆動される。   The photographing lens 120 includes a plurality of lens groups 121, 167, and 123, and a diaphragm mechanism 122 is provided between these lens groups. The lens groups 121, 167, and 123 are driven by a zoom / focus / anti-vibration driving circuit 134. The aperture mechanism (simply referred to as aperture) 122 is driven by an aperture drive circuit 135.

レンズ群121、167、123の後方には、固定されたハーフミラー124が設けられている。ハーフミラー124は、入射する可視光(入射光)をおよそ1対1の割合で透過光および反射光に分割する。   A fixed half mirror 124 is provided behind the lens groups 121, 167, and 123. The half mirror 124 divides incident visible light (incident light) into transmitted light and reflected light at a ratio of about 1: 1.

ズーム・ピント・防振駆動回路134は、既知の電磁モータ、超音波モータ等の駆動源、これらの駆動源を制御するドライバ回路、レンズの位置を検出するエンコーダ装置等から構成されている。ズーム制御およびピント制御では、レンズ群121、167、123の光軸方向の位置が制御される。また、防振制御では、レンズ群167の光軸と直交する方向の位置が制御される。ハーフミラー124の反射光路上には、ファインダ光学系が設けられている。ファインダ光学系は、フォーカシングスクリーン131、光学ガラスからなるペンタプリズム132、接眼レンズ133等から構成される。ファインダ装置130は、このファインダ光学系に、液晶表示器108、プリズム154等を加えた構成を有する。   The zoom / focus / anti-vibration drive circuit 134 includes a drive source such as a known electromagnetic motor or ultrasonic motor, a driver circuit that controls these drive sources, an encoder device that detects the position of the lens, and the like. In zoom control and focus control, the positions of the lens groups 121, 167, and 123 in the optical axis direction are controlled. In the image stabilization control, the position of the lens group 167 in the direction orthogonal to the optical axis is controlled. A finder optical system is provided on the reflected light path of the half mirror 124. The finder optical system includes a focusing screen 131, a pentaprism 132 made of optical glass, an eyepiece 133, and the like. The viewfinder device 130 has a configuration in which a liquid crystal display 108, a prism 154, and the like are added to the viewfinder optical system.

撮影レンズ120のレンズ群121、167、123を透過した被写体光(入射光)は、ハーフミラー124で反射され、フォーカシングスクリーン131上に結像される。観察者は、このフォーカシングスクリーン131に結像された光学被写体像(光学像)を、ペンタプリズム132および接眼レンズ133を介し、単一の接眼窓168を通して視認する。光学像を観察する利点は、時間遅れが事実上無いことである。   Subject light (incident light) that has passed through the lens groups 121, 167, and 123 of the photographic lens 120 is reflected by the half mirror 124 and imaged on the focusing screen 131. The observer visually recognizes the optical subject image (optical image) formed on the focusing screen 131 through the single eyepiece window 168 via the pentaprism 132 and the eyepiece lens 133. The advantage of observing the optical image is that there is virtually no time delay.

ハーフミラー124の後方には、シャッタ126、除塵機構169、およびCCDやCMOSイメージャ等の撮像素子127が設けられている。   Behind the half mirror 124, a shutter 126, a dust removing mechanism 169, and an image sensor 127 such as a CCD or a CMOS imager are provided.

シャッタ126は、静止画像を取得する際にシャッタ駆動回路138によって駆動されて所定秒時開放し、被写体像を撮像素子127の受光面に導くものである。   The shutter 126 is driven by the shutter drive circuit 138 when a still image is acquired, and is opened for a predetermined time to guide the subject image to the light receiving surface of the image sensor 127.

ライブビューモードの際には、シャッタ126は開放のままとなり、不図示の電子シャッタ(撮像素子のON−OFFスイッチの切替)により露光時間を制御する。この状態でフレーム毎に撮像素子127で一定時間露光し、得られた画像の輝度情報を基に、本撮影時におけるシャッタ秒時および撮像素子感度等を設定する。   In the live view mode, the shutter 126 remains open, and the exposure time is controlled by an electronic shutter (not shown) (switching of the ON / OFF switch of the image sensor). In this state, the image sensor 127 is exposed for a certain period of time for each frame, and the shutter speed and the image sensor sensitivity are set based on the luminance information of the obtained image.

除塵機構169は、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタを機械的に振動させ、これらに付着した異物に加速度を与え、それによって発生する力で異物を振るい落とすものである。   The dust removing mechanism 169 mechanically vibrates the optical low-pass filter and the infrared cut filter, applies acceleration to the foreign matter attached thereto, and shakes off the foreign matter with the generated force.

マイクロプロセッサで構成されるCPU141には、データバス152を介して、ズーム・ピント・防振駆動回路134、絞り駆動回路135および除塵機構駆動回路169が接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、シャッタ駆動回路138および照明制御回路146も接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、スイッチ入力部142、および不揮発性メモリであるEEPROM143が接続されている。   A zoom / focus / anti-vibration drive circuit 134, an aperture drive circuit 135, and a dust removal mechanism drive circuit 169 are connected to a CPU 141 formed of a microprocessor via a data bus 152. Further, a shutter drive circuit 138 and an illumination control circuit 146 are also connected to the CPU 141 via the data bus 152. The CPU 141 is connected to a switch input unit 142 and an EEPROM 143 that is a nonvolatile memory via a data bus 152.

スイッチ入力部142は、カメラの外装筐体に設けられたレリーズ釦(図示せず)の半押し操作に連動してオンになる第1レリーズスイッチ、および同レリーズ釦の深押し操作に連動してオンになる第2レリーズスイッチを有する。ユーザは、第1レリーズスイッチをオンにすることで撮影準備指示を、第2レリーズスイッチをオンにすることで撮影指示をカメラに与えることができる。具体的な撮影準備及び撮影に関する動作については後述する。また、スイッチ入力部142は、カメラのパワースイッチに連動するスイッチ、カメラ内の各種モード釦に連動するモードスイッチ等の複数のスイッチを有する。スイッチ入力部142は、いずれかのスイッチ操作に基づく操作信号をCPU141に供給する。   The switch input unit 142 is linked to a first release switch that is turned on in response to a half-pressing operation of a release button (not shown) provided on the exterior casing of the camera, and a deep-pressing operation of the release button. A second release switch that is turned on; The user can give a shooting preparation instruction to the camera by turning on the first release switch and a shooting instruction by turning on the second release switch. Specific operations relating to shooting preparation and shooting will be described later. In addition, the switch input unit 142 includes a plurality of switches such as a switch interlocking with a power switch of the camera and a mode switch interlocking with various mode buttons in the camera. The switch input unit 142 supplies an operation signal based on any switch operation to the CPU 141.

EEPROM143は不揮発性の半導体メモリである。EEPROM143には、生産工程において、個々のカメラのばらつきを抑えて出荷するために必要なカメラの固体毎の調整値が格納されている。また、EEPROM143には、撮像素子127からの出力により、CPU141が後述するバックライト108bの光量を規定するためのBV値とバックライト光量の関係を示す係数等が格納されている。   The EEPROM 143 is a nonvolatile semiconductor memory. The EEPROM 143 stores adjustment values for each camera that are necessary for shipping in a production process while suppressing variations in individual cameras. The EEPROM 143 stores a coefficient indicating the relationship between the BV value and the backlight light amount for the CPU 141 to define the light amount of the backlight 108b, which will be described later, based on the output from the image sensor 127.

ライブビューモードでは、電子シャッタの動作を伴って、撮像素子127の受光面に結像された、被写体像を連続的にデジタル画像信号に変換する。   In the live view mode, the subject image formed on the light receiving surface of the image sensor 127 is continuously converted into a digital image signal with the operation of the electronic shutter.

この際、連続的に変換されるデジタル画像信号を用いて、焦点調整動作としての公知の技術である山登りAFでピント合わせを行う。CPU141は、第1レリーズスイッチがオンになると、山登りAFによるピント合わせ動作及び合焦確認動作を行う。具体的な合焦確認動作については後述する。またCPU141により、合焦位置として最適なものを特定する。さらに、この一連の演算結果から露光制御を行うための被写体輝度情報(BV値)を求める。   At this time, focusing is performed by hill-climbing AF, which is a known technique as a focus adjustment operation, using digital image signals that are continuously converted. When the first release switch is turned on, the CPU 141 performs a focusing operation and a focus confirmation operation by hill-climbing AF. A specific focus confirmation operation will be described later. Further, the CPU 141 identifies an optimum focus position. Further, subject luminance information (BV value) for performing exposure control is obtained from the series of calculation results.

また、CPU141は、第2レリーズスイッチがオンになると、撮像素子127の出力に基づく被写体輝度情報を基に、適正絞り値、シャッタ秒時および撮像素子感度を求める。CPU141は、求めた絞り値で絞り駆動回路135を介して絞り機構122を駆動させる。CPU141は、求めたシャッタ秒時でシャッタ駆動回路138を介してシャッタ126を駆動させる。   In addition, when the second release switch is turned on, the CPU 141 obtains an appropriate aperture value, shutter speed, and image sensor sensitivity based on subject luminance information based on the output of the image sensor 127. The CPU 141 drives the aperture mechanism 122 via the aperture drive circuit 135 with the obtained aperture value. The CPU 141 drives the shutter 126 via the shutter driving circuit 138 at the determined shutter time.

また、CPU141は、EEPROM143に格納されたBV値とバックライト光量の関係を示す係数を参照し、バックライト108bに供給する電流量を決定し、視認するに適切な光量を得る。   Further, the CPU 141 refers to a coefficient indicating the relationship between the BV value stored in the EEPROM 143 and the backlight light amount, determines the amount of current to be supplied to the backlight 108b, and obtains a light amount appropriate for visual recognition.

シャッタ126の開動作によって、被写体像が撮像素子127の受光面に結像すると、この被写体像は、アナログ画像信号に変換され、さらに、信号処理回路145においてデジタル画像信号に変換される。   When the subject image is formed on the light receiving surface of the image sensor 127 by the opening operation of the shutter 126, the subject image is converted into an analog image signal, and further converted into a digital image signal in the signal processing circuit 145.

信号処理回路145は、その内部にRISCプロセッサ、カラープロセッサ、JPEGプロセッサを含み、デジタル画像信号の圧縮・伸張処理、ホワイトバランス処理、エッジ強調処理等の画像処理を行う。また、信号処理回路145は、液晶表示器108に出力されるコンポジット信号(輝度信号、色差信号)への変換処理等を行う。   The signal processing circuit 145 includes a RISC processor, a color processor, and a JPEG processor, and performs image processing such as digital image signal compression / expansion processing, white balance processing, and edge enhancement processing. Further, the signal processing circuit 145 performs a conversion process to a composite signal (luminance signal, color difference signal) output to the liquid crystal display 108.

CPU141および信号処理回路145は、通信ライン153で接続されている。この通信ライン153を介して、画像信号の取り込みタイミング等の制御信号やデータの送受が行われる。   The CPU 141 and the signal processing circuit 145 are connected by a communication line 153. Via this communication line 153, control signals such as image signal capture timing and data are transmitted and received.

信号処理回路145で生成されたコンポジット信号は、ファインダ装置130内の液晶表示器108に出力され、電子被写体像が表示される。この液晶表示器108は、ペンタプリズム132と接眼レンズ133の間に設けられている。液晶表示器108は、カラー画像を表示するための表示素子であるLCD(液晶表示素子)108a、およびこのLCD108aの表示面を後方から照明するためのバックライト108bから構成される。バックライトライト108bには、例えば白色LEDが用いられる。   The composite signal generated by the signal processing circuit 145 is output to the liquid crystal display 108 in the viewfinder device 130, and an electronic subject image is displayed. The liquid crystal display 108 is provided between the pentaprism 132 and the eyepiece 133. The liquid crystal display 108 includes an LCD (liquid crystal display element) 108a that is a display element for displaying a color image, and a backlight 108b for illuminating the display surface of the LCD 108a from the rear. For the backlight 108b, for example, a white LED is used.

ペンタプリズム132には、第3反射面132aを延長した面154bを有し(図3参照)、ペンタプリズム132と同一の屈折率を有するプリズム154がインデックスマッチングを取った接着剤を用いて固着されている。液晶表示器108を発した光線は、プリズム154の内部で2回反射し、接眼レンズ133の方向へ導かれる。この際、液晶表示器108のLCD108aの表示面は、面154aの曲率によって、フォーカシングスクリーン131と光学的に等価な位置となっている。そして、可動ミラー124が第1の位置にあるか第2の位置にあるかに拘わらず、LCD108aに表示された画像は接眼窓168を通して観察可能である。なお、LCD108aに表示された画像の明るさは、バックライト108bである白色LEDの電流供給量を変化させることで、適切な明るさに調整される。   The pentaprism 132 has a surface 154b obtained by extending the third reflecting surface 132a (see FIG. 3), and a prism 154 having the same refractive index as that of the pentaprism 132 is fixed by using an index matching adhesive. ing. The light beam emitted from the liquid crystal display 108 is reflected twice inside the prism 154 and guided toward the eyepiece lens 133. At this time, the display surface of the LCD 108a of the liquid crystal display 108 is in an optically equivalent position to the focusing screen 131 due to the curvature of the surface 154a. The image displayed on the LCD 108 a can be observed through the eyepiece window 168 regardless of whether the movable mirror 124 is in the first position or the second position. The brightness of the image displayed on the LCD 108a is adjusted to an appropriate brightness by changing the current supply amount of the white LED that is the backlight 108b.

信号処理回路145は、データバス151を介して、EPROM147、SDRAM(シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ)148およびフラッシュメモリ150に接続されている。   The signal processing circuit 145 is connected to the EPROM 147, the SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) 148, and the flash memory 150 via the data bus 151.

EPROM147には、信号処理回路145に含まれるプロセッサ(CPU)で処理されるプログラムが格納されている。SDRAM148は、画像処理前の画像データや画像処理中の画像データ、もしくは画像処理直後の画像データを一時的に記憶する揮発性のメモリである。フラッシュメモリ150は、最終的に確定された画像データを記憶する不揮発性のメモリである。SDRAM148は高速動作を行うことができるが、電源供給が停止されるとその記憶内容が消滅する。一方、フラッシュメモリ150は低速動作であるが、カメラの電源がオフされても記憶内容が保存される。   The EPROM 147 stores a program to be processed by a processor (CPU) included in the signal processing circuit 145. The SDRAM 148 is a volatile memory that temporarily stores image data before image processing, image data during image processing, or image data immediately after image processing. The flash memory 150 is a non-volatile memory that stores finally finalized image data. The SDRAM 148 can perform high-speed operation, but when the power supply is stopped, the stored contents disappear. On the other hand, the flash memory 150 operates at a low speed, but the stored contents are preserved even when the camera is turned off.

照明ユニット101は、発光パネル103、反射傘118およびRGB各色の高輝度LED119を有する。高輝度LEDを発した光は、直接に、あるいは反射傘118で反射され、発光パネル103を通過して被写体に向けて照射される。照明制御回路146は、CPU141の制御の下で、RGB各色の光量バランスを決定し、高輝度LED119への発光指示を制御する。   The lighting unit 101 includes a light-emitting panel 103, a reflector 118, and high-brightness LEDs 119 for each color of RGB. The light emitted from the high-intensity LED is reflected directly or by the reflector 118, passes through the light emitting panel 103, and is irradiated toward the subject. The illumination control circuit 146 determines the light quantity balance of each RGB color under the control of the CPU 141, and controls the light emission instruction to the high brightness LED 119.

図2は信号処理回路145の電気回路の構成およびそれに接続される周辺回路を示すブロック図である。信号処理回路145には、信号処理動作を制御する制御回路としてのCPU500、およびCPU500に接続され、CPU500からの制御信号に従って動作する複数の回路が含まれている。また、CPU500は、通信ライン153を介してカメラシーケンス制御用のCPU141と接続されており、CPU141から送信された制御信号に従って、信号処理回路145内の各回路を制御する。信号処理回路145内には、複数の回路として、第1の画像処理回路501、間引き・抽出処理回路502、第2の画像処理回路506および第3の画像処理回路503が設けられている。また、信号処理回路145内には、ビデオデコーダ504、ホワイトバランス処理回路505およびJPEG圧縮/伸張処理回路507が設けられている。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electric circuit of the signal processing circuit 145 and peripheral circuits connected thereto. The signal processing circuit 145 includes a CPU 500 serving as a control circuit that controls the signal processing operation, and a plurality of circuits that are connected to the CPU 500 and operate according to control signals from the CPU 500. The CPU 500 is connected to the camera sequence control CPU 141 via the communication line 153, and controls each circuit in the signal processing circuit 145 in accordance with a control signal transmitted from the CPU 141. In the signal processing circuit 145, a first image processing circuit 501, a thinning / extraction processing circuit 502, a second image processing circuit 506, and a third image processing circuit 503 are provided as a plurality of circuits. In the signal processing circuit 145, a video decoder 504, a white balance processing circuit 505, and a JPEG compression / decompression processing circuit 507 are provided.

第1の画像処理回路501は、CPU500で設定された駆動条件に従って、撮像素子127を駆動し、撮像素子127から出力されたアナログ画像信号をA/D変換してデジタル画像信号を生成する前段処理回路である。また、第1の画像処理回路501は、撮像素子127の遮光部分の画素信号に基づき、デジタル画像信号を補正する。   The first image processing circuit 501 drives the image sensor 127 according to the drive conditions set by the CPU 500, and performs pre-processing for generating a digital image signal by A / D converting the analog image signal output from the image sensor 127 Circuit. Further, the first image processing circuit 501 corrects the digital image signal based on the pixel signal of the light shielding portion of the image sensor 127.

間引き・抽出処理回路502は、第1の画像処理回路501から出力されたデジタル画像信号の間引き処理を行い、第2の画像処理回路506および第3の画像処理回路503に出力する。ここで、間引き処理とは、解像度を低下させる処理である。なお、第3の画像処理回路503に出力されるデジタル画像信号は、液晶表示器108に表示される電子被写体像の信号である。また、第2の画像処理回路506より得られた信号をCPU500で処理することによって、上述の山登りAFのピント評価値である像のコントラスト値を算出し、その値がCPU141に値が送られる。   The thinning / extraction processing circuit 502 performs thinning processing on the digital image signal output from the first image processing circuit 501 and outputs the thinned image to the second image processing circuit 506 and the third image processing circuit 503. Here, the thinning-out process is a process for reducing the resolution. Note that the digital image signal output to the third image processing circuit 503 is a signal of an electronic subject image displayed on the liquid crystal display 108. Further, the CPU 500 processes the signal obtained from the second image processing circuit 506 to calculate the contrast value of the image, which is the focus evaluation value of the above-described hill-climbing AF, and the value is sent to the CPU 141.

また、間引き・抽出処理回路502は、上記デジタル画像信号の一部を抽出し、ホワイトバランス処理回路(以下、WB処理回路という)505に出力する。デジタル画像信号の抽出の方法はCPU141によって指示される。   The thinning / extraction processing circuit 502 extracts a part of the digital image signal and outputs it to a white balance processing circuit (hereinafter referred to as a WB processing circuit) 505. A method of extracting the digital image signal is instructed by the CPU 141.

WB処理回路505は、画像の色バランス(ホワイトバランス)を調整するためのホワイトバランス情報(WB情報)を出力する回路である。このWB情報は、第3の画像処理回路503に直接送られ、第2の画像処理回路506には、CPU141を経由して送られる。   The WB processing circuit 505 is a circuit that outputs white balance information (WB information) for adjusting the color balance (white balance) of an image. This WB information is sent directly to the third image processing circuit 503, and is sent to the second image processing circuit 506 via the CPU 141.

第3の画像処理回路503は、液晶表示器108の表示用画像を生成する回路である。第3の画像処理回路503は、簡易後段処理回路として、上記デジタル画像信号に対し、γ補正、データビット数の削減、WB情報に基づく色調整、RGB信号からYCbCr信号ヘの変換等の公知の処理を行う。一般的に、液晶表示器108に撮像画像を繰り返し表示する場合、ソフトウェアによる処理では速度が間に合わないことが多い。従って、表示のための画像処理は、全て第3の画像処理回路503でハードウェア的に処理されるようになっている。   The third image processing circuit 503 is a circuit that generates a display image of the liquid crystal display 108. The third image processing circuit 503 is a simple post-processing circuit, and is a known post-processing circuit such as γ correction, reduction in the number of data bits, color adjustment based on WB information, conversion from RGB signals to YCbCr signals, and the like. Process. In general, when the captured image is repeatedly displayed on the liquid crystal display 108, the speed by software processing is often not in time. Accordingly, all the image processing for display is processed by hardware by the third image processing circuit 503.

ビデオデコーダ504は、上記デジタル画像信号を構成するYCbCr信号をNTSC信号に変換して電子被写体像を形成し、この電子被写体像を液晶表示器108のLCD108aに表示させる。なお、LCD108aの表示面は、バックライト108bによって、CPU141で規定された光量で後方から照明される。   The video decoder 504 converts the YCbCr signal constituting the digital image signal into an NTSC signal to form an electronic subject image, and displays the electronic subject image on the LCD 108 a of the liquid crystal display 108. Note that the display surface of the LCD 108a is illuminated from behind by the backlight 108b with the amount of light defined by the CPU 141.

第2の画像処理回路506は、フラッシュメモリ150に記憶するための上記デジタル画像信号を生成する回路である。第2の画像処理回路506は、後段処理回路として、γ補正、上記デジタル画像信号のデータビット数の削減、WB情報に基づく色調整、RGB信号からYCbCr信号への変換、撮像素子127の欠陥画素補正、スミア補正、色相や色度等の公知の処理を行う。   The second image processing circuit 506 is a circuit that generates the digital image signal to be stored in the flash memory 150. The second image processing circuit 506 is, as a subsequent processing circuit, γ correction, reduction of the number of data bits of the digital image signal, color adjustment based on WB information, conversion from RGB signal to YCbCr signal, defective pixel of the image sensor 127 A known process such as correction, smear correction, hue or chromaticity is performed.

JPEG圧縮/伸張処理回路507は、第2の画像処理回路506で処理されたデジタル画像信号をフラッシュメモリ150に記憶する際、JPEG圧縮処理を行う。また、JPEG圧縮/伸張処理回路507は、フラッシュメモリ150に記憶されたJPEG画像を読み出して伸張する。   The JPEG compression / decompression processing circuit 507 performs JPEG compression processing when the digital image signal processed by the second image processing circuit 506 is stored in the flash memory 150. The JPEG compression / decompression processing circuit 507 reads and decompresses the JPEG image stored in the flash memory 150.

図3はファインダ装置130の構成を示す断面図である。図4は図3の矢印A方向から視た場合のファインダ装置130の構成を示す側面図である。図1に示す可動ミラー124で反射・分岐した光路上には、フォーカシングスクリーン131、コンデンサレンズ180およびペンタプリズム132が設けられている。撮影レンズ120のレンズ群121、167、123によってフォーカシングスクリーン131上に結像した被写体光は、コンデンサレンズ180およびペンタプリズム132を透過し、面132bからアイカップ186で囲まれた接眼窓168の方向へ射出する。この際、被写体光は、ダイクロミラー182を透過し、3つのレンズ133a、133b、133cで構成される接眼レンズ133を介して、アイカップ186に保護されながら接眼窓168を覗く観察者の目に到達し、その網膜上で再結像する。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the finder device 130. FIG. 4 is a side view showing the configuration of the viewfinder device 130 when viewed from the direction of arrow A in FIG. A focusing screen 131, a condenser lens 180, and a pentaprism 132 are provided on the optical path reflected and branched by the movable mirror 124 shown in FIG. The subject light imaged on the focusing screen 131 by the lens groups 121, 167, and 123 of the photographing lens 120 is transmitted through the condenser lens 180 and the pentaprism 132, and is directed from the surface 132b to the eyepiece window 168 surrounded by the eye cup 186. To inject. At this time, the subject light passes through the dichroic mirror 182 and passes through the eyepiece lens 133 including the three lenses 133a, 133b, and 133c, and is then protected by the eye cup 186 and is viewed by the eye of the observer. Reach and re-image on the retina.

ダイクロミラー182は、有機EL表示素子185を発し、ミラー184と視度合わせレンズ183を透過した光を接眼窓168方向に反射する。視野マスク179は、撮像素子127で撮像される被写体像範囲を示す矩形開口を有する。ファインダ観察者は、有機EL表示素子185に示された焦点検出装置139の測距点位置情報197(図8参照)を視野マスク179中の被写体像と重ねて見ることができる。   The dichroic mirror 182 emits the organic EL display element 185 and reflects the light transmitted through the mirror 184 and the diopter matching lens 183 toward the eyepiece window 168. The field mask 179 has a rectangular opening indicating a subject image range imaged by the image sensor 127. The viewfinder observer can see the distance measuring point position information 197 (see FIG. 8) of the focus detection device 139 shown on the organic EL display element 185 superimposed on the subject image in the field mask 179.

図5は液晶表示器108のLCD108aの画面を示す図である。液晶表示器108のLCD108aは、4:3のアスペクト比を有するカラーの表示部108cを有する。表示部108cは、撮像素子127と同じ3:2のアスペクト比を有するLCD表示領域108dと扁平横長のLCD表示領域108eとをそれぞれファインダ視野内の電子画像表示に供している。   FIG. 5 is a diagram showing a screen of the LCD 108 a of the liquid crystal display 108. The LCD 108a of the liquid crystal display 108 has a color display unit 108c having an aspect ratio of 4: 3. The display unit 108c provides an LCD display area 108d and a flat horizontally long LCD display area 108e having the same 3: 2 aspect ratio as the image sensor 127 for displaying electronic images within the viewfinder field.

また、LCD108aのLCD表示領域108dを発した光線193は、ペンタプリズム132の面132bからペンタプリズム132内に入射する。ペンタプリズム132内に入射した光線を光線192とする。ここで屈折して方向が変化した光線192は、次に面132aに入射する。面132aには銀蒸着が施されている。光線192はここで反射し、ペンタプリズム132に接着により固着されたプリズム154に入射する。光線192は、銀蒸着が施された面154aで再び反射し、さらに、ペンタプリズム132の面132aと連続するプリズム154の銀蒸着が施された面154bに戻ってさらに反射する。そして、光線192は、ペンタプリズム132の面132bから接眼窓168の方向へ射出する。   The light beam 193 emitted from the LCD display area 108d of the LCD 108a enters the pentaprism 132 from the surface 132b of the pentaprism 132. A light beam incident on the pentaprism 132 is a light beam 192. The light beam 192 that has been refracted and changed in direction then enters the surface 132a. Silver vapor deposition is performed on the surface 132a. The light beam 192 is reflected here and enters the prism 154 fixed to the pentaprism 132 by adhesion. The light beam 192 is reflected again by the silver-deposited surface 154a, and is further reflected back to the silver-deposited surface 154b of the prism 154 that is continuous with the surface 132a of the pentaprism 132. The light beam 192 is emitted from the surface 132 b of the pentaprism 132 toward the eyepiece window 168.

このように、プリズム154内での反射光路を構成することにより、接眼レンズ133からLCD表示領域108dまでの光路長は、接眼レンズ133からフォーカシングスクリーン131までの光路長に近くなる。LCD表示領域108dの視度とフォーカシングスクリーン131の視度とはほぼ合致する。   In this way, by configuring the reflection optical path in the prism 154, the optical path length from the eyepiece lens 133 to the LCD display area 108d becomes close to the optical path length from the eyepiece lens 133 to the focusing screen 131. The diopter of the LCD display area 108d and the diopter of the focusing screen 131 substantially match.

さらに、プリズム154の面154aに曲率を付与することで、LCD表示領域108dの視度とフォーカシングスクリーン131の視度をより正確に合わせることができる。この際、面154aが平面であっても、もともと両者の視度が近くなっているので、面154aの曲率はごく弱いものでよい。また、面154aの反射光路は偏芯系となるものの、光学諸収差の劣化は無視できる程度である。   Furthermore, by giving a curvature to the surface 154a of the prism 154, the diopter of the LCD display area 108d and the diopter of the focusing screen 131 can be matched more accurately. At this time, even if the surface 154a is a flat surface, the diopters of both surfaces are close to each other so that the curvature of the surface 154a may be very weak. Further, although the reflection optical path of the surface 154a is an eccentric system, the deterioration of various optical aberrations is negligible.

図6はペンタプリズム132への光線の入射状態を示す図である。LCD108aのLCD表示領域108dを発した光線193のうち、緑色の光線193gは、ペンタプリズム132の面132bに対して角θで斜めに入射し、空気とガラスの界面で屈折し、角θでペンタプリズム132の内部を進む。ガラスの屈折率の色分散により、光の波長に応じて角θと角θとの関係は異なるので、このままではLCD表示領域108dが電子画像表示に供された場合、上下方向の色滲みが発生し、解像感の悪い画像となってしまう。そこで、LCD表示領域108dに表示される電子画像は、予めRGBの画像を色分散によって発生する位置ズレ量だけシフトさせている。 FIG. 6 is a diagram showing the incident state of light rays on the pentaprism 132. Of the light beam 193 emitted the LCD display area 108d of the LCD 108a, the green light 193g is the angle theta 1 is obliquely incident on the surface 132b of the pentagonal prism 132 is refracted at the interface between air and glass, angle theta 2 To go inside the pentaprism 132. Since the relationship between the angle θ 1 and the angle θ 2 varies depending on the wavelength of light due to the chromatic dispersion of the refractive index of the glass, when the LCD display area 108d is used for electronic image display, the color blur in the vertical direction is maintained. Occurs, resulting in an image with poor resolution. Therefore, the electronic image displayed in the LCD display area 108d is previously shifted from the RGB image by the amount of positional deviation caused by chromatic dispersion.

図7はLCD表示領域108dに表示される電子画像の位置ズレ状態を示す図である。LCD表示領域108dには、赤色の電子画像194r、緑色の電子画像194gおよび青色の電子画像194bは上下方向に位置を異ならせてある。この結果、赤色の電子画像194r、緑色の電子画像194gおよび青色の電子画像194bの対応する位置から発した光線193r、193g、193bは、図6に示すように、ペンタプリズム132の内部で1本の光線192として進行する。そして、最終的に色滲みがほとんど解消された状態で、光線192は観察者の目まで到達する。   FIG. 7 is a diagram showing a positional shift state of the electronic image displayed in the LCD display area 108d. In the LCD display area 108d, a red electronic image 194r, a green electronic image 194g, and a blue electronic image 194b are vertically shifted in position. As a result, one light beam 193r, 193g, 193b emitted from the corresponding position of the red electronic image 194r, the green electronic image 194g, and the blue electronic image 194b is formed inside the pentaprism 132 as shown in FIG. The light beam 192 proceeds. Then, the light beam 192 finally reaches the eyes of the observer in a state where the color blur is almost eliminated.

また、LCD108aの表示領域108eを発した光線194(図3参照)は、導光プリズム181を経てペンタプリズム132の底面からペンタプリズム132に入射し、被写体光と同じようにペンタプリズム132内を反射して面132bから射出する。   A light beam 194 (see FIG. 3) emitted from the display area 108e of the LCD 108a enters the pentaprism 132 from the bottom surface of the pentaprism 132 through the light guide prism 181 and is reflected inside the pentaprism 132 in the same manner as the subject light. And it injects from the surface 132b.

図8は接眼窓を覗いて観察されるファインダ視野内の表示を示す図である。ファインダ視野内の表示は、第1表示領域191、第2表示領域190dおよび合焦点位置情報197、第3表示領域190eから構成される。第1表示領域191では、視野マスク179の開口によって規定された被写体の光学像が観察できる。第2表示領域190dは、第1表示領域191の上方にあって、LCD108aのLCD表示領域108dに基づく画像による情報表示を行う。第3表示領域190eは、第1表示領域191の下方にあって、LCD108aのLCD表示領域108eに基づく文字列やアイコンによる情報表示を行う。第2表示領域190d、第3表示領域190eおよび合焦点位置情報197の表示輝度は、いずれも撮像素子127の出力に基づき、視認するに適切な値に制御される。   FIG. 8 is a diagram showing a display in the viewfinder field observed through the eyepiece window. The display in the viewfinder field includes a first display area 191, a second display area 190d, in-focus position information 197, and a third display area 190e. In the first display area 191, an optical image of the subject defined by the opening of the field mask 179 can be observed. The second display area 190d is located above the first display area 191 and displays information by an image based on the LCD display area 108d of the LCD 108a. The third display area 190e is below the first display area 191, and displays information using character strings and icons based on the LCD display area 108e of the LCD 108a. The display luminances of the second display area 190d, the third display area 190e, and the in-focus position information 197 are all controlled to values appropriate for visual recognition based on the output of the image sensor 127.

図8の第2表示領域190dに表示される電子画像は、第1レリーズスイッチがオンになるまでは、ライブビューのフレーム毎の電子画像を1フレーム遅れで表示している。第1レリーズスイッチがオンになると、予め定められている合焦枠の少なくとも1つにおいて合焦動作を行うと共に、合焦動作が完了した時点でそのときの画像を記録する。このとき記録される画像は本撮影時とは異なる、画素数の少ない第2表示領域への表示用の簡易画像(フレーム画像)である。そして、このとき記録された画像と、これに重畳される合焦枠とが第2表示領域に表示される。そして、この表示状態は第2レリーズスイッチがオンにされるまで継続する。具体的なフローについては後述する。   The electronic image displayed in the second display area 190d of FIG. 8 displays the electronic image for each frame of the live view with a delay of one frame until the first release switch is turned on. When the first release switch is turned on, the focusing operation is performed in at least one of the predetermined focusing frames, and the image at that time is recorded when the focusing operation is completed. The image recorded at this time is a simple image (frame image) for display on the second display area with a small number of pixels, which is different from that at the time of actual photographing. Then, the image recorded at this time and the focusing frame superimposed on the image are displayed in the second display area. This display state continues until the second release switch is turned on. A specific flow will be described later.

なお、本実施形態では、液晶表示器108を用いたが、この代わりに有機EL表示器を用いてもよい。この場合、バックライト108bは不要となる。   In the present embodiment, the liquid crystal display 108 is used, but an organic EL display may be used instead. In this case, the backlight 108b is not necessary.

次に、上記構成を有するデジタル一眼レフカメラにおいて、本発明の実施例であるシャッタレリーズが段階的に切り替わったときの動作について、図9を用いて具体的に説明する。   Next, in the digital single-lens reflex camera having the above-described configuration, an operation when the shutter release, which is an embodiment of the present invention, is switched stepwise will be specifically described with reference to FIG.

図9は、合焦動作から撮影動作に至るまでの第1表示領域191と第2表示領域190dの像の様子の例を示すもので、図9(a)は合焦ロック時の様子を表し、図9(b)は合焦後に構図を変えた時の様子を表す。   FIG. 9 shows an example of the images of the first display area 191 and the second display area 190d from the focusing operation to the photographing operation, and FIG. 9A shows the state at the time of focusing lock. FIG. 9B shows a state when the composition is changed after focusing.

図9(a)では、予め設定されている合焦枠196を主要な被写体となる人物に合わせ、第1レリーズスイッチをオンにすることで合焦動作を行う。そして、合焦動作の完了と共にその時点でライブビュー表示されていたフレームを取得し、これに対応する位置に合焦枠を重畳させて第2表示領域190dに表示している。   In FIG. 9A, the focusing operation is performed by setting a preset focusing frame 196 to the person who is the main subject and turning on the first release switch. Then, when the focusing operation is completed, the frame that was displayed in the live view at that time is acquired, and the focusing frame is superimposed on the corresponding position and displayed in the second display area 190d.

その後ユーザは第1レリーズスイッチオンを維持したまま、人物が画面の下の方へ位置するように構図を変更する(図9(b))。このとき、第1レリーズスイッチオンを維持しているので、人物に対する合焦状態は維持されている(合焦ロック)。図示するように、構図変更後も、第2表示領域190dには合焦動作を行ったときのフレーム画像とこれに重畳された合焦枠が表示されている。したがって、ユーザは、構図変更後の被写体光学像を第1表示領域191に、合焦動作時の合焦対象を第2表示領域に、同時に観察することが可能である。   Thereafter, the user changes the composition so that the person is positioned at the bottom of the screen while maintaining the first release switch on (FIG. 9B). At this time, since the first release switch is kept on, the focused state with respect to the person is maintained (focus lock). As shown in the drawing, even after the composition is changed, the frame image when the focusing operation is performed and the focusing frame superimposed thereon are displayed in the second display area 190d. Therefore, the user can simultaneously observe the subject optical image after the composition change in the first display area 191 and the in-focus target during the focusing operation in the second display area.

そして、レリーズ釦が深押しされる(第2レリーズスイッチオン)と、本撮影動作として図9(b)の第1表示領域191で観察されている構図の被写体像を撮像素子により取得し、画像処理の後フラッシュメモリ150に記録して一連の撮影動作を終了する。   When the release button is pressed deeply (second release switch is turned on), a subject image having a composition observed in the first display area 191 in FIG. 9B is acquired by the image sensor as the main photographing operation. After the processing, it is recorded in the flash memory 150, and a series of photographing operations is completed.

続いて、図10を用いて第1レリーズスイッチオン後のCPU141の撮影動作シーケンスを説明する。図10(a)は、デジタル一眼レフカメラのライブビューモードで、撮影者がファインダを覗いている時のライブビュー動作(基準クロック動作)のフローを示す。また、図10(b)は、スイッチ入力部142のレリーズ釦を深押し操作(第2レリーズオン操作)した際の静止画像を取得するフローを示す。また、図10(a)は基準クロックにより動作制御されるフローであり、図10(b)は上記基準クロックとは非同期なフローであって適宜割り込み動作として行われる。   Next, the photographing operation sequence of the CPU 141 after the first release switch is turned on will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows a flow of the live view operation (reference clock operation) when the photographer is looking into the viewfinder in the live view mode of the digital single lens reflex camera. FIG. 10B shows a flow for acquiring a still image when the release button of the switch input unit 142 is pressed deeply (second release on operation). FIG. 10A is a flow whose operation is controlled by the reference clock, and FIG. 10B is an asynchronous flow with respect to the reference clock and is appropriately performed as an interrupt operation.

図10(a)の基準クロックにより動作制御されるフローでは、第1レリーズスイッチオン後に、ステップS0で第2レリーズがオンでないことを確認した上で、CPU141は、SDRAM148から前回基準クロック動作で得られたフレーム画像データ(デジタル画像信号)を読み出す。そして、ファインダ装置130の第2表示領域190dにその電子画像を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS1)。信号処理回路145は、この制御信号を受けるとこの画像データをコンポジット信号に変換する処理を行う。信号処理回路145は、このコンポジット信号を液晶表示器108に供給し、LCD108aに表示させる。この結果、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、前回取得されたフレーム画像が表示される。同時にCPU141は、電子シャッタをON(ステップS2)して、フレーム電荷蓄積を開始(ステップS3)する。次にステップS4で、CPU141は、前回測光演算により算出されている露光時間のタイミングで、電荷蓄積動作を停止する。そして、ステップS5で得られた画像信号を読み出して、A/D変換を行う。こうして信号処理回路145により、フレーム画像を取得することができる。次にCPU141は、撮像素子127からの出力を用いて被写体の輝度を測定する(ステップS6)。CPU141は、その輝度情報から次回のフレームでの露光量(電子シャッタのスピードおよび撮像素子感度)または、撮像動作での露光量(絞り機構122の絞り込み量、シャッタ126のシャッタスピードおよび撮像素子感度)を演算する。   In the flow controlled by the reference clock in FIG. 10A, after confirming that the second release is not turned on in step S0 after the first release switch is turned on, the CPU 141 obtains the previous reference clock operation from the SDRAM 148. The obtained frame image data (digital image signal) is read out. Then, a control signal instructing to display the electronic image in the second display area 190d of the finder apparatus 130 is sent to the signal processing circuit 145 (step S1). When receiving this control signal, the signal processing circuit 145 performs processing for converting the image data into a composite signal. The signal processing circuit 145 supplies the composite signal to the liquid crystal display 108 and displays it on the LCD 108a. As a result, the previously acquired frame image is displayed in the second display area 190d of the finder apparatus 130. At the same time, the CPU 141 turns on the electronic shutter (step S2) and starts frame charge accumulation (step S3). In step S4, the CPU 141 stops the charge accumulation operation at the exposure time calculated by the previous photometric calculation. Then, the image signal obtained in step S5 is read and A / D conversion is performed. Thus, a frame image can be acquired by the signal processing circuit 145. Next, the CPU 141 measures the luminance of the subject using the output from the image sensor 127 (step S6). The CPU 141 determines the exposure amount (electronic shutter speed and imaging device sensitivity) in the next frame from the luminance information or the exposure amount in the imaging operation (squeezing amount of the aperture mechanism 122, shutter speed of the shutter 126 and imaging device sensitivity). Is calculated.

ステップS8では、既に合焦ロックされているかを確認する。第1レリーズスイッチがオンされた後始めての合焦動作時であるときには、まだ合焦ロックされていないことになるので、ステップS9に進む。既に合焦動作が完了して、さらに第1レリーズスイッチのオンが継続されているときには、ステップS12へ進む。   In step S8, it is confirmed whether the focus is already locked. When the focus operation is being performed for the first time after the first release switch is turned on, the focus is not yet locked, and the process proceeds to step S9. If the focusing operation has already been completed and the first release switch is still on, the process proceeds to step S12.

ステップS9では、CPU141が前述の山登りAFでの合焦演算を行い、合焦OKかどうかの判断を行う。ここで、非合焦と判断された場合は、ステップS10に進み再度レンズ群121、167、123のフォーカス駆動動作を行い、合焦動作を継続する。またステップS9で、合焦と判断された場合は、第1レリーズのオン状態が継続されているかどうかを判定(ステップS11)し、オン状態が継続されていなければ基準クロック動作を終了し、初期動作に戻る。一方、ステップS11で第1レリーズスイッチのオンが継続されていれば、合焦判定でOKとなったフレーム画像に合焦枠を重畳して第2表示領域190dに表示する。そして、ステップS12でその後の合焦動作を行わない合焦ロックの状態とする。ステップS13では、第2表示領域190dに合焦判定でOKとなったフレーム画像に合焦枠を重畳して表示を続けるべく、そのフレーム画像をSDRAM148に保持し、基準クロック動作を終了し、初期動作に戻る。   In step S9, the CPU 141 performs the focusing calculation in the above-described hill-climbing AF, and determines whether or not the focusing is OK. If it is determined that the lens is out of focus, the process proceeds to step S10, and the focus driving operation of the lens groups 121, 167, and 123 is performed again, and the focusing operation is continued. If it is determined in step S9 that the subject is in focus, it is determined whether or not the first release is in an on state (step S11). Return to operation. On the other hand, if the first release switch is kept on in step S11, the focus frame is superimposed on the frame image that is determined to be OK in the focus determination and displayed in the second display area 190d. In step S12, a focusing lock state in which the subsequent focusing operation is not performed is set. In step S13, the frame image is held in the SDRAM 148 in order to continue the display with the focusing frame superimposed on the frame image that has been determined to be in focus in the second display area 190d, and the reference clock operation is terminated. Return to operation.

図10(b)の第2レリーズスイッチオン操作のフローでは、第2レリーズスイッチがオンに切り替わった時点で図10(a)の基準クロック動作に割り込みが入る。ステップS20で第2レリーズスイッチがオンになったと判断したら、ステップS21で撮像素子動作をオフにする。続けて、ステップS22では、第2表示領域190dで表示していたフレーム画像と合焦枠の表示をオフにする。   In the flow of the second release switch on operation in FIG. 10B, an interrupt is input to the reference clock operation in FIG. 10A when the second release switch is turned on. If it is determined in step S20 that the second release switch is turned on, the image sensor operation is turned off in step S21. Subsequently, in step S22, the display of the frame image and the focusing frame displayed in the second display area 190d is turned off.

さらに、ステップS23では、図10(a)のステップS6で演算された絞り込み量に基づき、絞り駆動回路135を介して絞り機構122の絞り込み動作を行う。   Further, in step S23, the aperture operation of the aperture mechanism 122 is performed via the aperture drive circuit 135 based on the aperture amount calculated in step S6 of FIG.

ステップS24では、CPU141は、撮像開始を指示する信号を信号処理回路145に送出する。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127の電荷蓄積動作を開始させる。そしてステップS25では、ステップS6で演算されたシャッタスピードに基づき、シャッタ126を開閉する。   In step S <b> 24, the CPU 141 sends a signal instructing start of imaging to the signal processing circuit 145. Upon receiving this signal, the signal processing circuit 145 starts the charge accumulation operation of the image sensor 127. In step S25, the shutter 126 is opened and closed based on the shutter speed calculated in step S6.

ステップS26では、CPU141は、シャッタ126を閉成した後、信号処理回路145に撮像停止を指示する信号を送出する。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127での電荷蓄積動作を終了させる。さらに、信号処理回路145は、撮像素子127から画像信号を読み出してアナログデジタル(A/D)変換を行い、デジタル画像信号に変換する処理、およびこれに付随する画像処理を実行する。そして、CPU141は、上記デジタル画像信号の格納を指示する制御信号を信号処理回路145に送出する(ステップS27)。信号処理回路145は、この信号を受けると、処理された画像信号をSDRAM148に順番に格納する。   In step S <b> 26, after closing the shutter 126, the CPU 141 sends a signal that instructs the signal processing circuit 145 to stop imaging. Upon receiving this signal, the signal processing circuit 145 ends the charge accumulation operation in the image sensor 127. Further, the signal processing circuit 145 reads out an image signal from the image sensor 127, performs analog-digital (A / D) conversion, converts it into a digital image signal, and executes image processing associated therewith. Then, the CPU 141 sends a control signal for instructing storage of the digital image signal to the signal processing circuit 145 (step S27). Upon receiving this signal, the signal processing circuit 145 stores the processed image signal in the SDRAM 148 in order.

次にステップS28では、CPU141は、絞り駆動回路135を介して絞り機構122を絞り込み状態から開放状態に戻す。 そして、ステップS29では、CPU141は、SDRAM148に一時的に記憶されている画像をフラッシュメモリ150の所定の記憶領域に記憶するように、信号処理回路145に指示する。この後、CPU141は、メインルーチンに復帰する。   Next, in step S <b> 28, the CPU 141 returns the aperture mechanism 122 from the aperture state to the open state via the aperture drive circuit 135. In step S 29, the CPU 141 instructs the signal processing circuit 145 to store the image temporarily stored in the SDRAM 148 in a predetermined storage area of the flash memory 150. Thereafter, the CPU 141 returns to the main routine.

図11はCPU141の動作シーケンスに基づくカメラ動作を示すタイミングチャートである。図では、ライブビューモードで、撮影者がファインダを覗いている時の動作について説明している。具体的には、レリーズ釦の第1レリーズスイッチ操作前、レリーズ釦の第1レリーズスイッチ操作後、レリーズ釦の第2レリーズスイッチ操作による1コマの静止画撮影及び、レリーズ釦OFFまでを表している。   FIG. 11 is a timing chart showing the camera operation based on the operation sequence of the CPU 141. The figure explains the operation when the photographer is looking through the viewfinder in the live view mode. Specifically, it shows from the first release switch operation of the release button, after the first release switch operation of the release button, to the still image shooting of one frame by the second release switch operation of the release button and to the release button OFF. .

まず、時刻T1において、第1レリーズスイッチがオフの状態で、基準クロックが立ち上がると、電子シャッタ、撮像素子の電荷蓄積、前回フレームの電子画像表示が同時に行われる。次に、時刻T2において、撮像素子の電荷蓄積が終了すると、読み出しおよびA/D変換が行われる。時刻T3にA/D変換が終了すると、測光演算、合焦演算が行われる。時刻T4で、合焦判断がOKとなればレンズ駆動は行われず、合焦判断がOKでなければ、CPU141によりフォーカス駆動動作が行われる。   First, at time T1, when the reference clock rises with the first release switch turned off, the electronic shutter, the charge accumulation of the image sensor, and the electronic image display of the previous frame are simultaneously performed. Next, at time T2, when the charge accumulation of the image sensor is completed, reading and A / D conversion are performed. When A / D conversion is completed at time T3, photometric calculation and focusing calculation are performed. If the focus determination is OK at time T4, the lens drive is not performed. If the focus determination is not OK, the CPU 141 performs the focus drive operation.

次に、時刻T5において、第1レリーズスイッチがオフからオンに切り換わった後の動作について説明する。基本的に、それまでと同様の動作を行うが、合焦判断でOKとなった場合は、最初に合焦判断OKとなった電子画像を第2レリーズスイッチがオンになるまで表示する。   Next, an operation after the first release switch is switched from OFF to ON at time T5 will be described. Basically, the same operation as before is performed, but if the focus determination is OK, the electronic image that is first determined to be in focus is displayed until the second release switch is turned on.

時刻T7において、第2レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、撮像素子の動作モード、電子画像表示をオフにすると共に、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。   When the second release switch is switched from OFF to ON at time T7, the operation mode of the image sensor and the electronic image display are turned off, and the diaphragm 122 of the photographing lens 120 is narrowed.

時刻T8において、画像Iのための撮像素子127の電荷蓄積動作が開始され、その間に時刻T9でシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、時刻T10で撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Aの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作が行われる。   At time T8, the charge accumulation operation of the image sensor 127 for the image I is started, and the shutter 126 is opened and closed at time T9. When the shutter 126 is closed, the charge accumulation operation of the image sensor 127 is stopped at time T10, and reading of the image signal of the image A and A / D conversion are started. Further, the aperture 122 is opened.

時刻T11で画像Iの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148のデータ蓄積領域に格納される。   When the reading of the image signal of the image I and the A / D conversion are completed at time T11, the digital image signal is temporarily stored in the data storage area of the SDRAM 148.

時刻T12において、レリーズ釦の深押し操作が終了し、第2レリーズスイッチがオフになると、撮像動作が終了する。   At time T12, when the deep release operation of the release button is finished and the second release switch is turned off, the imaging operation is finished.

レリーズ釦の第2レリーズスイッチ操作が終了した時刻T12から時刻T13のレリーズ釦の第1レリーズスイッチ操作が終了し、第1レリーズスイッチがオフになるまでの間は、前述の基準クロック動作を繰り返す。時刻T13の第1レリーズスイッチがオフになった後も、前述の基準クロック動作を繰り返す。   From the time T12 when the second release switch operation of the release button is completed to the time when the first release switch operation of the release button at the time T13 is completed and the first release switch is turned off, the above-described reference clock operation is repeated. Even after the first release switch at time T13 is turned off, the above-described reference clock operation is repeated.

なお、上記動作シーケンスにおいて、画像信号の読み出し、A/D変換、画像データのメモリ(SDRAM148)への格納、絞り122の開放は、次のコマの撮影準備動作である。この撮影準備動作に同期して第2表示領域190dに表示される電子画像の更新が行われる。   In the above operation sequence, reading of the image signal, A / D conversion, storing of the image data in the memory (SDRAM 148), and opening of the aperture 122 are photographing preparation operations for the next frame. The electronic image displayed in the second display area 190d is updated in synchronization with this shooting preparation operation.

このように、第1の実施形態のカメラによれば、ファインダから目を離すことなく被写体の光学像の観察を可能としたままで、電子画像をもって合焦ロックされた時点の被写体の状態及び合焦点位置を確認可能である。従って、合焦後に構図を変更したとしても被写体のいずれの領域で合焦したのかを直感的に視認でき、構図の設定が容易となり、かつシャッタチャンスを逃すことが少ない撮像装置を実現することができる。また、光学像と電子画像が重なっていないので、どちらも良好に視認可能である。   As described above, according to the camera of the first embodiment, it is possible to observe the optical image of the subject without taking his eyes off the viewfinder, and the state and alignment of the subject when the focus is locked with the electronic image. The focal position can be confirmed. Therefore, even if the composition is changed after focusing, it is possible to intuitively visually recognize in which area of the subject the composition is focused, making it easy to set the composition, and realizing an imaging device that hardly misses a photo opportunity. it can. Further, since the optical image and the electronic image do not overlap each other, both can be seen well.

[第2の実施形態]
本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、CMOSの撮像素子で被写体像を撮像するスチルカメラであり、第1の実施形態として図1に示した構成とほぼ同じである。異なる点は、撮像素子127自身に位相差検出機能を有しており、この信号に基づいてAFが可能な点である。
[Second Embodiment]
The digital single-lens reflex camera of the present embodiment is a still camera that captures a subject image with a CMOS image sensor, and has substantially the same configuration as that shown in FIG. 1 as the first embodiment. The difference is that the image sensor 127 itself has a phase difference detection function, and AF is possible based on this signal.

第1の実施形態と異なる構成および動作部について説明する。   A configuration and an operation unit different from those in the first embodiment will be described.

図12は、本発明の第2の実施形態における撮像素子の概略的回路構成図を示したものである(特開平09−046596号公報を参照)。同図は、2次元CMOSエリアセンサの2列×4行画素の範囲を示したものであるが、撮像素子として利用する場合は画素を多数配置し、高解像度画像の取得を可能としている。   FIG. 12 is a schematic circuit configuration diagram of an image sensor according to the second embodiment of the present invention (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-046596). This figure shows a range of 2 columns × 4 rows of pixels of a two-dimensional CMOS area sensor, but when used as an image sensor, a large number of pixels are arranged to enable acquisition of a high resolution image.

図12において、1301はMOSトランジスタゲートとゲート下の空乏層からなる光電変換素子の光電変換部、1302はフォトゲート、1303は転送スイッチMOSトランジスタ、1304はリセット用MOSトランジスタである。1305はソースフォロワアンプMOSトランジスタ、1306は水平選択スイッチMOSトランジスタ、1307はソースフォロワの負荷MOSトランジスタ、1308は暗出力転送MOSトランジスタである。1309は明出力転送MOSトランジスタ、1310は暗出力蓄積容量CTN、1311は明出力蓄積容量CTSである。1312は水平転送MOSトランジスタ、1313は水平出力線リセットMOSトランジスタ、1314は差動出力アンプ、1315は水平走査回路、1316は垂直走査回路である。 In FIG. 12, 1301 is a photoelectric conversion portion of a photoelectric conversion element comprising a MOS transistor gate and a depletion layer under the gate, 1302 is a photogate, 1303 is a transfer switch MOS transistor, and 1304 is a reset MOS transistor. 1305 is a source follower amplifier MOS transistor, 1306 is a horizontal selection switch MOS transistor, 1307 is a load MOS transistor of the source follower, and 1308 is a dark output transfer MOS transistor. 1309 is a light output transfer MOS transistor, 1310 is a dark output storage capacitor C TN , and 1311 is a bright output storage capacitor C TS . 1312 is a horizontal transfer MOS transistor, 1313 is a horizontal output line reset MOS transistor, 1314 is a differential output amplifier, 1315 is a horizontal scanning circuit, and 1316 is a vertical scanning circuit.

図13に画素部の断面図を示す。同図において、1317はP型ウェル、1318はゲート酸化膜、1319は一層目ポリSi、1320は二層目ポリSi、1321はn+フローティングディフュージョン部(FD)である。1321のFDは別の転送MOSトランジスタを介して別の光電変換部と接続される。同図において、2つの転送MOSトランジスタ1303のドレインとFD部1321を共通化して微細化とFD部1321の容量低減による感度向上を図っているが、Al配線でFD部1321を接続しても良い。   FIG. 13 shows a cross-sectional view of the pixel portion. In this figure, 1317 is a P-type well, 1318 is a gate oxide film, 1319 is first-layer poly-Si, 1320 is second-layer poly-Si, and 1321 is an n + floating diffusion portion (FD). The FD 1321 is connected to another photoelectric conversion unit via another transfer MOS transistor. In the figure, the drain of two transfer MOS transistors 1303 and the FD portion 1321 are shared to improve the sensitivity by miniaturization and the capacity reduction of the FD portion 1321, but the FD portion 1321 may be connected by an Al wiring. .

次に、図14のタイミングチャートを用いて動作を説明する。このタイミングチャートは全画素独立出力の場合である。   Next, the operation will be described with reference to the timing chart of FIG. This timing chart is for the case of all pixel independent output.

まず垂直走査回路1316からのタイミング出力によって、制御パルスφLをハイとして垂直出力線をリセットする。また制御パルスφR0,φPG00,φPGe0をハイとし、リセット用MOSトランジスタ1304をオンとし、フォトゲート1302の一層目ポリSi1319をハイとしておく。時刻T0において、制御パルスφS0をハイとし、選択スイッチMOSトランジスタ1306をオンさせ、第1,第2ラインの画素部を選択する。次に制御パルスφR0をロウとし、FD部1321のリセットを止め、FD部1321をフローティング状態とする。そして、ソースフォロワアンプMOSトランジスタ1305のゲート・ソース間をスルーとした後、時刻T1において制御パルスφTNをハイとし、FD部1321の暗電圧をソースフォロワ動作で蓄積容量CTN1310に出力させる。   First, according to the timing output from the vertical scanning circuit 1316, the control pulse φL is set to high to reset the vertical output line. Further, the control pulses φR0, φPG00, and φPGe0 are set high, the reset MOS transistor 1304 is turned on, and the first-layer poly Si 1319 of the photogate 1302 is set high. At time T0, the control pulse φS0 is set high, the selection switch MOS transistor 1306 is turned on, and the pixel portions of the first and second lines are selected. Next, the control pulse φR0 is set to low, the reset of the FD unit 1321 is stopped, and the FD unit 1321 is set in a floating state. Then, after the source-follower amplifier MOS transistor 1305 is made through between the gate and the source, the control pulse φTN is set high at time T1, and the dark voltage of the FD unit 1321 is output to the storage capacitor CTN1310 by the source follower operation.

次に、第1ラインの画素の光電変換出力を行うため、第1ラインの制御パルスφTX00をハイとして転送スイッチMOSトランジスタ1303を導通した後、時刻T2において制御パルスφPG00をローとして下げる。この時フォトゲート1302の下に拡がっていたポテンシャル井戸を上げて、光発生キャリアをFD部1321に完全転送させるような電圧関係が好ましい。従って完全転送が可能であれば制御パルスφTXはパルスではなくある固定電位でもかまわない。   Next, in order to perform photoelectric conversion output of the pixels on the first line, the control pulse φTX00 on the first line is set to high to turn on the transfer switch MOS transistor 1303, and then the control pulse φPG00 is lowered to low at time T2. At this time, a voltage relationship is preferable in which the potential well that has spread under the photogate 1302 is raised so that the photogenerated carriers are completely transferred to the FD portion 1321. Therefore, if complete transfer is possible, the control pulse φTX may be a fixed potential instead of a pulse.

時刻T2でフォトダイオードの光電変換部1301からの電荷がFD部1321に転送されることにより、FD部1321の電位が光に応じて変化することになる。この時ソースフォロワアンプMOSトランジスタ1305がフローティング状態であるので、FD部1321の電位を時刻T3において制御パルスφTsをハイとして蓄積容量CTS1311に出力する。この時点で第1ラインの画素の暗出力と光出力はそれぞれ蓄積容量CTN1310とCTS1311に蓄積されおり、時刻T4の制御パルスφHCを一時ハイとして水平出力線リセットMOSトランジスタ1313を導通して水平出力線をリセットする。そして、水平転送期間において水平走査回路1315の走査タイミング信号により水平出力線に画素の暗出力と光出力を出力される。この時、蓄積容量CTN1310とCTS1311の差動増幅器1314によって、差動出力VOUTを取れば、画素のランダムノイズ、固定パターンノイズを除去したS/Nの良い信号が得られる。また画素30−12、30−22の光電荷は画素30−11、30−21と同時に夫々の蓄積容量CTN10とCTS1311に蓄積されるが、その読み出しは水平走査回路1315からのタイミングパルスを1画素分遅らして水平出力線に読み出して差動増幅器1314から出力される。 At time T2, the charge from the photoelectric conversion unit 1301 of the photodiode is transferred to the FD unit 1321, so that the potential of the FD unit 1321 changes according to light. At this time, since the source follower amplifier MOS transistor 1305 is in a floating state, the potential of the FD unit 1321 is output to the storage capacitor C TS 1311 with the control pulse φTs being high at time T3. At this time, the dark output and the light output of the pixels on the first line are stored in the storage capacitors C TN 1310 and C TS 1311 respectively, and the horizontal output line reset MOS transistor 1313 is turned on by temporarily setting the control pulse φHC at time T4 to high. To reset the horizontal output line. In the horizontal transfer period, the dark output and the light output of the pixel are output to the horizontal output line by the scanning timing signal of the horizontal scanning circuit 1315. At this time, if the differential output VOUT is taken by the differential amplifier 1314 of the storage capacitors C TN 1310 and C TS 1311, a signal with good S / N from which random noise and fixed pattern noise of the pixel are removed can be obtained. The photocharge pixel 30-12,30-22 but are accumulated in the storage capacitor CTN10 and C TS 1311 of people each simultaneously pixel 30-11,30-21, the read timing pulse from the horizontal scanning circuit 1315 It is delayed by one pixel and read out to the horizontal output line and output from the differential amplifier 1314.

本実施形態では、差動出力VOUTをチップ内で行う構成を示しているが、チップ内に含めず、外部で従来のCDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路を用いても同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the configuration in which the differential output VOUT is performed in the chip is shown. However, the same effect can be obtained even if a conventional CDS (Correlated Double Sampling) circuit is used outside without being included in the chip. Is obtained.

蓄積容量CTS1311に明出力を出力した後、制御パルスφR0をハイとしてリセット用MOSトランジスタ4を導通しFD部1321を電源VDDにリセットする。第1ラインの水平転送が終了した後、第2ラインの読み出しを行う。第2ラインの読み出しは、制御パルスφTXe0,制御パルスφPGe0を同様に駆動させ、制御パルスφTN、φTSに夫々ハイパルスを供給して、蓄積容量CTN1310とCTS1311に夫々光電荷を蓄積し、暗出力及び明出力を取り出す。以上の駆動により、第1,第2ラインの読み出しが夫々独立に行える。この後、垂直走査回路を走査させ、同様に第2n+1,第2n+2(n=1,2,…)の読み出しを行えば全画素独立出力が行える。即ち、n=1の場合は、まず制御パルスφS1をハイとする。そして、次にφR1をローとし、続いて制御パルスφTN、φTX01をハイとし、制御パルスφPG01をロー、制御パルスφTSをハイ、制御パルスφHCを一時ハイとして画素30−31,30−32の画素信号を読み出す。続いて、制御パルスφTXe1,φPGe1及び上記と同様に制御パルスを印加して、画素30−41,30−42の画素信号を読み出す。 After outputting a bright output to the accumulation capacitor C TS 1311, to reset the FD section 1321 to turn on the reset MOS transistor 4 a control pulse φR0 as high to the power supply VDD. After the horizontal transfer of the first line is completed, the second line is read. Reading of the second line, control pulses FaiTXe0, likewise not driven control pulses FaiPGe0 control pulse .phi.Tn, supplies each high pulse on FaiTS, accumulates each photoelectric charge accumulation capacitor C TN 1310 and C TS 1311, Take out dark output and bright output. With the above driving, the first and second lines can be read independently. Thereafter, by scanning the vertical scanning circuit and reading out the second n + 1 and second n + 2 (n = 1, 2,...) In the same manner, all the pixels can be independently output. That is, when n = 1, first, the control pulse φS1 is set to high. Then, φR1 is set to low, then the control pulses φTN and φTX01 are set to high, the control pulse φPG01 is set to low, the control pulse φTS is set to high, and the control pulse φHC is set to high temporarily, so that the pixel signals of the pixels 30-31 and 30-32 Is read. Subsequently, the control pulses φTXe1, φPGe1 and the control pulse are applied in the same manner as described above, and the pixel signals of the pixels 30-41 and 30-42 are read out.

図15ないし図16は、撮像用画素と焦点検出用画素の構造を説明する図である。本実施形態においては、2行×2列の4画素のうち、対角2画素にG(緑色)の分光感度を有する画素を配置し、他の2画素にR(赤色)とB(青色)の分光感度を有する画素を各1個配置した、ベイヤー配列が採用されている。そして、該ベイヤー配列の間に、後述する構造の焦点検出用画素が所定の規則にて分散配置される。   15 to 16 are diagrams for explaining the structures of the imaging pixels and the focus detection pixels. In the present embodiment, out of 4 pixels of 2 rows × 2 columns, pixels having G (green) spectral sensitivity are arranged in 2 diagonal pixels, and R (red) and B (blue) are arranged in the other 2 pixels. A Bayer arrangement in which one pixel each having a spectral sensitivity of 1 is arranged is employed. Further, focus detection pixels having a structure to be described later are arranged in a distributed manner between the Bayer arrays.

図15に撮像用画素の配置と構造を示す。同図(a)は2行×2列の撮像用画素の平面図である。周知のごとく、ベイヤー配列では対角方向にG画素が、他の2画素にRとBの画素が配置される。そして該2行×2列の構造が繰り返し配置される。
同図(a)の断面A−Aを同図(b)に示す。MLは各画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズ、CFはR(Red)のカラーフィルタ、CFはG(Green)のカラーフィルタである。PDは図3で説明したCMOSセンサの光電変換部を模式的に示したもの、CLはCMOSセンサ内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。TLは撮影光学系を模式的に示したものである。
FIG. 15 shows the arrangement and structure of the imaging pixels. FIG. 2A is a plan view of 2 × 2 imaging pixels. As is well known, in the Bayer array, G pixels are arranged diagonally, and R and B pixels are arranged in the other two pixels. The structure of 2 rows × 2 columns is repeatedly arranged.
A cross section AA of FIG. 4A is shown in FIG. ML denotes an on-chip microlens arranged in front of each pixel, CF R is a color filter, CF G of R (Red) is a color filter of G (Green). PD schematically shows the photoelectric conversion unit of the CMOS sensor described in FIG. 3, and CL is a wiring layer for forming signal lines for transmitting various signals in the CMOS sensor. TL schematically shows the photographing optical system.

ここで、撮像用画素のオンチップマイクロレンズMLと光電変換部PDは、撮影光学系MLを通過した光束を可能な限り有効に取り込むように構成されている。換言すると、撮影光学系TLの射出瞳EPと光電変換部PDは、マイクロレンズMLにより共役関係にあり、かつ光電変換部の有効面積は大面積に設計される。また、同図(b)ではR画素の入射光束について説明したが、G画素及びB(Blue)画素も同一の構造となっている。従って、撮像用のRGB各画素に対応した射出瞳EPは大径となり、被写体からの光束を効率よく取り込んで画像信号のS/Nを向上させている。   Here, the on-chip microlens ML and the photoelectric conversion unit PD of the imaging pixel are configured to capture the light beam that has passed through the photographing optical system ML as effectively as possible. In other words, the exit pupil EP of the photographing optical system TL and the photoelectric conversion unit PD are conjugated with each other by the microlens ML, and the effective area of the photoelectric conversion unit is designed to be large. Further, in FIG. 5B, the incident light beam of the R pixel has been described, but the G pixel and the B (Blue) pixel have the same structure. Accordingly, the exit pupil EP corresponding to each of the RGB pixels for imaging has a large diameter, and the S / N of the image signal is improved by efficiently capturing the light flux from the subject.

図16は、撮影レンズの水平方向(横方向)に瞳分割を行なうための焦点検出用画素の配置と構造を示す。同図(a)は、焦点検出用画素を含む2行×2列の画素の平面図である。撮像信号を得る場合、G画素は輝度情報の主成分をなす。そして人間の画像認識特性は輝度情報に敏感であるため、G画素が欠損すると画質劣化が認められやすい。一方でRもしくはB画素は、色情報を取得する画素であるが、人間は色情報には鈍感であるため、色情報を取得する画素は多少の欠損が生じても画質劣化に気づきにくい。そこで本実施形態においては、2行×2列の画素のうち、G画素は撮像用画素として残し、RとBの画素を焦点検出用画素としている。これを同図(a)においてSH及びSHで示す。
同図(a)の断面A−Aを同図(b)に示す。マイクロレンズMLと、光電変換部PDは図15(b)に示した撮像用画素と同一構造である。本実施形態の形態においては、焦点検出用画素の信号は画像生成には用いないため、色分離用カラーフィルタの代わりに透明膜CF(White)が配置される。また、撮像素子で瞳分割を行なうため、配線層CLの開口部はマイクロレンズMLの中心線に対して一方向に偏倚している。具体的には、画素SH及の開口部OPHAは右側に偏倚しているため、撮影レンズTLの左側の射出瞳EPHAを通過した光束を受光する。同様に、画素SHの開口部OPHBは左側に偏倚しているため、撮影レンズTLの右側の射出瞳EPHBを通過した光束を受光する。よって、画素SHを水平方向規則的に配列し、これらの画素群で取得した被写体像をA像とする。また、画素SHも水平方向規則的に配列し、これらの画素群で取得した被写体像をB像とすると、A像とB像の相対位置を検出することで、被写体像のピントずれ量(デフォーカス量)が検出できる。
FIG. 16 shows the arrangement and structure of focus detection pixels for performing pupil division in the horizontal direction (lateral direction) of the photographic lens. FIG. 5A is a plan view of 2 × 2 pixels including focus detection pixels. When obtaining an imaging signal, the G pixel is a main component of luminance information. Since human image recognition characteristics are sensitive to luminance information, image quality degradation is likely to be recognized if G pixels are lost. On the other hand, the R or B pixel is a pixel that acquires color information. However, since humans are insensitive to color information, pixels that acquire color information are less likely to notice image quality degradation even if some defects occur. Therefore, in the present embodiment, among the pixels of 2 rows × 2 columns, the G pixel is left as an imaging pixel, and the R and B pixels are used as focus detection pixels. This is indicated by SH A and SH B in FIG.
A cross section AA of FIG. 4A is shown in FIG. The microlens ML and the photoelectric conversion unit PD have the same structure as the imaging pixel shown in FIG. In the present embodiment, since the signal of the focus detection pixel is not used for image generation, a transparent film CF W (White) is disposed instead of the color filter for color separation. Moreover, since pupil division is performed by the image sensor, the opening of the wiring layer CL is biased in one direction with respect to the center line of the microlens ML. Specifically, since the opening SHHA of the pixel SH A and the opening OPHA are biased to the right side, the light beam that has passed through the left exit pupil EPHA of the photographic lens TL is received. Similarly, since the opening OPHB of the pixel SH B is biased to the left side, the light beam that has passed through the right exit pupil EPHB of the photographic lens TL is received. Therefore, the pixels SH A are regularly arranged in the horizontal direction, and the subject image acquired by these pixel groups is defined as an A image. Further, the pixels SH B are also regularly arranged in the horizontal direction, and assuming that the subject image acquired by these pixel groups is a B image, the relative position between the A image and the B image is detected, so that the subject image defocus amount ( Defocus amount) can be detected.

上記構成を有するデジタル一眼レフカメラにおいて、上述の位相差AF画素を用いることにより、公知技術である動体予測機能を付加させることができる。ここでは動体予測モードにおける、本発明の実施形態であるシャッタレリーズが段階的に切り替わったときの動作について説明する。   In the digital single-lens reflex camera having the above configuration, a moving object prediction function which is a known technique can be added by using the above-described phase difference AF pixel. Here, the operation when the shutter release according to the embodiment of the present invention is switched in stages in the moving object prediction mode will be described.

まずファインダ内で光学像を覗きながら、ピントを合わせたい被写体を狙ってスイッチ入力部142のレリーズ釦を半押し操作(第1レリーズスイッチオン)にする。このとき、前述の位相差AFによりピント合わせ動作を行い、ピントを引き込んだ(動体予測ロック時)と同時に、得られた画像と及びピントOKの指標となる赤色を合焦測距位置に合わせ、第2表示領域190dに表示する。レリーズ釦半押し操作(第1レリーズスイッチオン操作)のままでは、第2表示領域190d表示画像はそのままとなり、どの被写体にピントを合わせたかの確認可能状態が持続する。この状態のままで、動体予測が行われると、第2表示領域190d上の画像はそのままで、第1表示領域191により動く被写体の様子を確認することができる。   First, while looking through the optical image in the viewfinder, the release button of the switch input unit 142 is half-pressed (first release switch is turned on) aiming at the subject to be focused. At this time, the focusing operation is performed by the above-described phase difference AF, and the focus is drawn (at the time of moving object prediction lock). At the same time, the obtained image and red that is an index of focus OK are aligned with the focus distance measurement position. The image is displayed in the second display area 190d. If the release button is half-pressed (first release switch-on operation), the display image in the second display area 190d remains as it is, and the state in which it is possible to confirm which subject has been focused is maintained. If the moving object prediction is performed in this state, it is possible to confirm the state of the moving subject in the first display area 191 without changing the image on the second display area 190d.

図17は、上記動作を行った時の第1表示領域191と第2表示領域190dの像の様子の例を示すもので、図17(a)は動体予測ロック時の様子、図17(b)はレリーズ釦が深押しされる直前の様子、図17(c)は2コマ目撮影時の様子を示す。   FIG. 17 shows an example of the state of the images in the first display area 191 and the second display area 190d when the above operation is performed. FIG. 17 (a) shows the state at the time of moving object prediction lock, and FIG. ) Shows a state immediately before the release button is pressed down, and FIG. 17C shows a state at the time of shooting the second frame.

レリーズ釦が深押しされる(第2レリーズスイッチオン)ことにより、図17(b)、(c)の第1表示領域191で観察されている構図の画像を撮像素子により取得し、最終的に画像データをメモリ(SDRAM148)への格納することができる。この際、レリーズ釦が深押しされる(第2レリーズスイッチオン)前は、第2表示領域190dに動体予測時の電子画像、合焦点位置を表示する。合焦点位置を表示することによりピントが合っていることを撮影者に知らせる。また、第1表示領域191には、動体予測により演算した被写体の移動ベクトルから、想定される被写体のピント位置を表示する。またレリーズ釦が深押しされている(第2レリーズスイッチオン)間は、第2表示領域190dからの電子画像等の映像表示をオフにする。これは、電子画像等の映像がファインダ装置230、ハーフミラー224を介して、撮像素子227に混入されないようにするためである。   When the release button is pressed deeply (second release switch is turned on), an image of the composition observed in the first display area 191 in FIGS. 17B and 17C is acquired by the imaging device, and finally Image data can be stored in a memory (SDRAM 148). At this time, before the release button is pressed deeply (second release switch is turned on), the electronic image and the focal position at the time of moving object prediction are displayed in the second display area 190d. By displaying the in-focus position, the photographer is informed that the subject is in focus. The first display area 191 displays the assumed focus position of the subject from the subject movement vector calculated by the moving object prediction. Further, while the release button is pressed deeply (second release switch is on), video display such as an electronic image from the second display area 190d is turned off. This is to prevent video such as an electronic image from being mixed into the image sensor 227 via the finder device 230 and the half mirror 224.

続いて、第2の実施形態におけるCPU141の動作シーケンスを示す。図18はデジタル一眼レフカメラのライブビューモードかつ動体予測モードとした場合の、撮影者がファインダを覗いている時の動作に対し、ライブビュー動作(基準クロック動作)のフローチャートを図18(a)に示す。また、スイッチ入力部142のレリーズ釦を深押し操作(第2レリーズスイッチオン操作)際の静止画像を取得するフローチャートを図18(b)に示す。この図18に示すフローチャートは、CPU141のメインフローチャート内にてコールされるサブルーチンである。また、図18(a)は基準クロックにより動作制御されるフローであり、図18(b)は上記基準クロックとは非同期なフローであり適宜割り込み動作が行われる。   Subsequently, an operation sequence of the CPU 141 in the second embodiment will be described. FIG. 18 is a flowchart of the live view operation (reference clock operation) with respect to the operation when the photographer is looking into the viewfinder when the digital single-lens reflex camera is in the live view mode and the moving object prediction mode. Shown in FIG. 18B is a flowchart for acquiring a still image when the release button of the switch input unit 142 is pressed deeply (second release switch-on operation). The flowchart shown in FIG. 18 is a subroutine called in the main flowchart of the CPU 141. FIG. 18A is a flow whose operation is controlled by the reference clock, and FIG. 18B is a flow asynchronous with the reference clock, and an interrupt operation is appropriately performed.

図18(a)の基準クロックにより動作制御されるフローでは、第1レリーズスイッチオン後に、ステップS30で第2レリーズがオンでないことを確認した上で、CPU141は、SDRAM148から前回基準クロック動作で得られた画像データを読み出す。そして、ファインダ装置130の第2表示領域190dにその電子画像を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS31)。信号処理回路145は、この制御信号を受けると、この画像データをコンポジット信号に変換する処理を行う。信号処理回路145は、このコンポジット信号を液晶表示器108に供給し、LCD108aに表示させる。この結果、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、前回撮像されたフレーム画像が表示される。同時にCPU141は、電子シャッタをオン(ステップS32)して、フレーム電荷蓄積を開始(ステップS33)する。次にステップS34で、CPU141は、前回測光演算により算出されている露光時間のタイミングで、電荷蓄積動作を停止する。そして、ステップS35で得られた画像信号を読み出して、A/D変換を行う。こうして信号処理回路145により、フレーム画像を取得することができる。次にCPU141は、撮像素子127からの出力を用いて被写体の輝度を測定する(ステップS36)。その輝度情報から次回のフレームでの露光量(電子シャッタのスピードおよび撮像素子感度)または、撮像動作での露光量(絞り機構122の絞り込み量、シャッタ126のシャッタスピードおよび撮像素子感度)を所定の演算ブログラムに従って演算する。   In the flow whose operation is controlled by the reference clock in FIG. 18A, after confirming that the second release is not turned on in step S30 after the first release switch is turned on, the CPU 141 obtains the previous reference clock operation from the SDRAM 148. The read image data is read out. Then, a control signal instructing to display the electronic image on the second display area 190d of the finder apparatus 130 is sent to the signal processing circuit 145 (step S31). Upon receiving this control signal, the signal processing circuit 145 performs processing for converting this image data into a composite signal. The signal processing circuit 145 supplies the composite signal to the liquid crystal display 108 and displays it on the LCD 108a. As a result, the frame image captured last time is displayed in the second display area 190d of the finder device 130. At the same time, the CPU 141 turns on the electronic shutter (step S32) and starts frame charge accumulation (step S33). In step S34, the CPU 141 stops the charge accumulation operation at the timing of the exposure time calculated by the previous photometric calculation. Then, the image signal obtained in step S35 is read and A / D conversion is performed. In this way, the frame image can be acquired by the signal processing circuit 145. Next, the CPU 141 measures the luminance of the subject using the output from the image sensor 127 (step S36). Based on the luminance information, an exposure amount in the next frame (electronic shutter speed and imaging device sensitivity) or an exposure amount in the imaging operation (aperture amount of the aperture mechanism 122, shutter speed of the shutter 126 and imaging device sensitivity) is set to a predetermined value. Calculate according to the calculation program.

ステップS37では、CPU141は、前述の位相差AFでの合焦演算を行い、かつ過去の複数のピントズレ量の変化から被写体の移動ベクトルを演算する、いわゆる動体予測演算を行う。次に第1レリーズのオン状態が継続されているかどうかを判定(ステップS11)し、オン状態が継続されていなければ基準クロック動作を終了し、初期動作に戻る。一方、ステップS11で第1レリーズスイッチのオンが継続されていれば、既に合焦ロックされているかを確認する(ステップS39)。合焦ロックがされていない場合は、ステップS41に進み再度レンズ群121、167、123のフォーカス駆動動作を行い、合焦動作を継続する。合焦ロックされている場合は、ステップS40で、第2表示領域190dに合焦判定でOKとなったフレーム画像に合焦枠を重畳して表示を続けるべく、そのフレーム画像をSDRAM148に保持する。そして、ステップS41に移行して、ステップS37で算出した合焦演算、動体予測演算から所定の時間後に被写体にピントが合うようにCPU141よりレンズ群121、167、123をフォーカス駆動し合焦動作を続ける。以上により基準クロック動作を終了し、初期動作に戻る。   In step S <b> 37, the CPU 141 performs a so-called moving object prediction calculation that performs a focusing calculation with the above-described phase difference AF and calculates a movement vector of the subject from changes in a plurality of past defocus amounts. Next, it is determined whether or not the ON state of the first release is continued (step S11). If the ON state is not continued, the reference clock operation is terminated and the operation returns to the initial operation. On the other hand, if the first release switch is kept on in step S11, it is confirmed whether the focus is already locked (step S39). If the focus lock is not performed, the process proceeds to step S41, and the focus drive operation of the lens groups 121, 167, and 123 is performed again, and the focus operation is continued. If the focus is locked, in step S40, the frame image is held in the SDRAM 148 in order to continue the display by superimposing the focus frame on the frame image determined to be OK in the second display area 190d. . Then, the process proceeds to step S41, and the lens group 121, 167, 123 is focus-driven by the CPU 141 so that the subject is in focus after a predetermined time from the focusing calculation and the moving object prediction calculation calculated in step S37, and the focusing operation is performed. to continue. As described above, the reference clock operation is terminated and the initial operation is resumed.

図19(b)の第2レリーズスイッチオン操作のフローでは、第2レリーズがオンに切り替わった時点で図19(a)の基準クロック動作に割り込みが入る。ステップS50で第2レリーズスイッチがオンになったと判断したら、ステップS51で撮像素子動作をオフにする。続けて、ステップS52では、第2表示領域190dで表示していたフレーム画像と合焦枠の表示をオフにする。   In the flow of the second release switch-on operation in FIG. 19B, an interrupt is input to the reference clock operation in FIG. 19A when the second release is turned on. If it is determined in step S50 that the second release switch has been turned on, the image sensor operation is turned off in step S51. Subsequently, in step S52, the display of the frame image and the focusing frame displayed in the second display area 190d is turned off.

さらに、ステップS23では、図19(a)のステップS36で演算された絞り込み量に基づき、絞り駆動回路135を介して絞り機構122の絞り込み動作を行う。   Further, in step S23, the aperture operation of the aperture mechanism 122 is performed via the aperture drive circuit 135 based on the aperture amount calculated in step S36 of FIG.

ステップS54では、CPU141は、撮像開始を指示する信号を信号処理回路145に送出する。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127の電荷蓄積動作を開始させる。そしてステップS55では、ステップS36で演算されたシャッタスピードに基づき、シャッタ126を開閉する。   In step S54, the CPU 141 sends a signal instructing the start of imaging to the signal processing circuit 145. Upon receiving this signal, the signal processing circuit 145 starts the charge accumulation operation of the image sensor 127. In step S55, the shutter 126 is opened and closed based on the shutter speed calculated in step S36.

ステップS56では、CPU141は、シャッタ126を閉成した後、信号処理回路145に撮像停止を指示する信号を送出する。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127での電荷蓄積動作を終了させる。さらに、信号処理回路145は、撮像素子127から画像信号を読み出してアナログデジタル(A/D)変換を行い、デジタル画像信号に変換する処理、およびこれに付随する画像処理を実行する。そして、CPU141は、上記デジタル画像信号の格納を指示する制御信号を信号処理回路145に送出する(ステップS57)。信号処理回路145は、この信号を受けると、処理された画像信号をSDRAM148に順番に格納する。   In step S <b> 56, the CPU 141 closes the shutter 126, and then sends a signal that instructs the signal processing circuit 145 to stop imaging. Upon receiving this signal, the signal processing circuit 145 ends the charge accumulation operation in the image sensor 127. Further, the signal processing circuit 145 reads out an image signal from the image sensor 127, performs analog-digital (A / D) conversion, converts it into a digital image signal, and executes image processing associated therewith. Then, the CPU 141 sends a control signal for instructing storage of the digital image signal to the signal processing circuit 145 (step S57). Upon receiving this signal, the signal processing circuit 145 stores the processed image signal in the SDRAM 148 in order.

次にステップS58では、CPU141は、絞り駆動回路135を介して絞り機構122を絞り込み状態から開放状態に戻す。そして、ステップS59では、CPU141は、SDRAM148に一時的に記憶されている画像をフラッシュメモリ150の所定の記憶領域に記憶するように、信号処理回路145に指示する。この後、第2レリーズスイッチがオンのままかどうかを判断し(ステップS60)、オンであれば、ステップS53に戻り、連写が繰り返される。また第2レリーズスイッチがオフであれば、CPU141は、メインルーチンに復帰する。   Next, in step S58, the CPU 141 returns the aperture mechanism 122 from the aperture state to the open state via the aperture drive circuit 135. In step S <b> 59, the CPU 141 instructs the signal processing circuit 145 to store the image temporarily stored in the SDRAM 148 in a predetermined storage area of the flash memory 150. Thereafter, it is determined whether or not the second release switch remains on (step S60). If it is on, the process returns to step S53, and the continuous shooting is repeated. If the second release switch is off, the CPU 141 returns to the main routine.

図19はCPU141の動作シーケンスに基づくカメラ動作を示すタイミングチャートである。図では、ライブビューモードでかつ動体予測モードとした場合の、撮影者がファインダを覗いている時の動作について説明している。具体的には、レリーズ釦の第1レリーズスイッチ操作前、レリーズ釦の第1レリーズスイッチ操作後、レリーズ釦の第2レリーズスイッチ操作による2コマ連写の静止画撮影及び、レリーズ釦OFFまでを表している。   FIG. 19 is a timing chart showing the camera operation based on the operation sequence of the CPU 141. In the figure, the operation when the photographer is looking through the viewfinder in the live view mode and the moving object prediction mode is described. Specifically, it shows from before the first release switch operation of the release button, after the first release switch operation of the release button, to still image shooting of continuous shooting by the second release switch operation of the release button and to the release button OFF. ing.

まず、時刻T1において、第1レリーズスイッチがオフの状態で、基準クロックが立ち上がると、電子シャッタ、撮像素子の電荷蓄積、前回フレームの電子画像表示が同時に行われる。次に、時刻T2において、撮像素子の電荷蓄積が終了すると、読み出しおよびA/D変換が行われる。時刻T3にA/D変換が終了すると、測光演算、合焦演算および動体予測演算が行われる。時刻T4で、第1レリーズスイッチはオフのままでは、フォーカス駆動は行わず、次の基準クロック動作を繰り返す。   First, at time T1, when the reference clock rises with the first release switch turned off, the electronic shutter, the charge accumulation of the image sensor, and the electronic image display of the previous frame are simultaneously performed. Next, at time T2, when charge accumulation in the image sensor is completed, reading and A / D conversion are performed. When the A / D conversion ends at time T3, photometric calculation, focusing calculation, and moving object prediction calculation are performed. At time T4, if the first release switch remains off, focus drive is not performed and the next reference clock operation is repeated.

次に、時刻T5において、第1レリーズスイッチがオフからオンに切り換わった後の動作について説明する。基本的に、それまでと同様の動作を行うが、時刻T6において、合焦、動体予測演算が終了したのち、次の露光時に被写体にピントが合うようにレンズのフォーカス駆動を行う。時刻T7において、第1レリーズスイッチがオンになってから最初に合焦判断OKとなった場合は、この電子画像Dの表示を第2レリーズスイッチがオンになるまで表示する。   Next, an operation after the first release switch is switched from OFF to ON at time T5 will be described. Basically, the same operation as before is performed, but at time T6, after the focusing and moving object prediction calculation is completed, the lens is driven to focus on the subject at the next exposure. At time T7, when the focus determination is OK for the first time after the first release switch is turned on, this electronic image D is displayed until the second release switch is turned on.

時刻T8において、第2レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、撮像素子の動作モード、電子画像表示をオフにすると共に、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。またそれまでの動体予測演算をもとに1コマ目の静止画像の露光時に被写体にピントが合うように、レンズのフォーカス駆動を行う。時刻T9で画像Hのための撮像素子127の電荷蓄積動作が開始され、その間に時刻T10でシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、時刻T11で撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Hの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作が行われる。   When the second release switch is switched from OFF to ON at time T8, the operation mode of the image sensor and the electronic image display are turned off, and the diaphragm 122 of the photographing lens 120 is narrowed. Further, based on the moving object prediction calculation so far, the lens is driven so that the subject is in focus when the still image of the first frame is exposed. The charge accumulation operation of the image sensor 127 for the image H is started at time T9, and the shutter 126 is opened and closed at time T10. When the shutter 126 is closed, the charge accumulation operation of the image sensor 127 is stopped at time T11, and reading of the image signal of the image H and A / D conversion are started. Further, the aperture 122 is opened.

時刻T12で画像Hの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148のデータ蓄積領域に格納される。また同時にそれまでの動体予測演算をもとに2コマ目の静止画像の露光時に被写体にピントが合うように、レンズのフォーカス駆動を行う。第2レリーズスイッチがオンのままであるため、時刻T14で画像Iのための撮像素子227の電荷蓄積動作が開始され、その間に時刻T15でシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、時刻T16で撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Iの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作が行われる。   When the reading of the image signal of the image H and the A / D conversion are completed at time T12, the digital image signal is temporarily stored in the data storage area of the SDRAM 148. At the same time, based on the moving object prediction calculation so far, the lens is driven to focus so that the subject is in focus when the still image of the second frame is exposed. Since the second release switch remains on, the charge accumulation operation of the image sensor 227 for the image I is started at time T14, and the shutter 126 is opened and closed at time T15. When the shutter 126 is closed, the charge accumulation operation of the image sensor 127 is stopped at time T16, and reading of the image signal of the image I and A / D conversion are started. Further, the aperture 122 is opened.

時刻T17で画像Iの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148のデータ蓄積領域に格納される。このときまだ第2レリーズスイッチがオンのままなので、時刻T18では次の連写の準備のためにレンズのフォーカス駆動を行う。   When the reading of the image signal of the image I and the A / D conversion are completed at time T17, the digital image signal is temporarily stored in the data storage area of the SDRAM 148. At this time, since the second release switch is still on, the lens focus drive is performed at time T18 in preparation for the next continuous shooting.

時刻T19において、レリーズ釦の深押し操作が終了し、第2レリーズスイッチがオフになると、撮像動作が終了する。   At time T19, when the deep release operation of the release button is finished and the second release switch is turned off, the imaging operation is finished.

レリーズ釦の深押し操作が終了した時刻T19から時刻T20のレリーズ釦の半押し操作が終了し、第1レリーズスイッチがオフになるまでの間は、前述の基準クロック動作を繰り返す。時刻T20の第1レリーズスイッチがオフになった後も、前述の基準クロック動作を繰り返す。   The above-described reference clock operation is repeated until the half-pressing operation of the release button from time T19 when the release button deep-pressing operation is ended to time T20 ends and the first release switch is turned off. Even after the first release switch at time T20 is turned off, the above-described reference clock operation is repeated.

なお、上記動作シーケンスにおいて、画像信号の読み出し、A/D変換、画像データのメモリ(SDRAM148)への格納、絞り222の開放は、次のコマの撮影準備動作である。この撮影準備動作に同期して第2表示領域190dに表示される電子画像の更新が行われる。   In the above operation sequence, reading of an image signal, A / D conversion, storing of image data in a memory (SDRAM 148), and opening of the aperture 222 are photographing preparation operations for the next frame. The electronic image displayed in the second display area 190d is updated in synchronization with this shooting preparation operation.

このように、第2の実施形態のカメラによれば、動体予測モードにおいて、ファインダから目を離すことなく被写体の光学像の観察を可能としたままで、合焦ロックを行った時点の電子画像と合焦位置を同時に確認することができる。したがって、被写体が移動した状態でも撮影者が意図するピント位置かどうかを再確認することができる。従って、シャッタチャンスを逃すといったことのない新規のカメラを実現することができる。この結果、撮影の失敗を未然に防ぐことが可能である。また、光学像と電子画像が重なっていないので、どちらも良好に視認可能である。   As described above, according to the camera of the second embodiment, in the moving object prediction mode, the electronic image at the time when the focus lock is performed while the optical image of the subject can be observed without taking an eye off the viewfinder. And the in-focus position can be confirmed at the same time. Therefore, it is possible to reconfirm whether or not the focus position is intended by the photographer even when the subject has moved. Therefore, it is possible to realize a new camera that does not miss a photo opportunity. As a result, it is possible to prevent shooting failures. Further, since the optical image and the electronic image do not overlap each other, both can be seen well.

[上記実施形態の変形例]
上記各実施形態においては、AF動作を行うことを前提としたがこれに限らない。すなわち、ユーザがマニュアル操作によって焦点調整を行うことを前提とする。そして、第1レリーズスイッチがオンされたときに被写体領域のいずれかに合焦していると判断されれば、その時点のフレーム画像を取り込み、その画像に合焦枠を重ねて第2表示領域190dに表示するようにしても良い。このように構成にしても、ファインダから目を離すことなく被写体の光学像の観察を可能としたままで、電子画像をもって被写体の状態及び合焦点位置を確認可能である。
[Modification of the above embodiment]
In each of the above embodiments, it is assumed that an AF operation is performed, but the present invention is not limited to this. That is, it is assumed that the user performs focus adjustment by manual operation. If it is determined that one of the subject areas is in focus when the first release switch is turned on, the frame image at that time is captured, and the focus frame is superimposed on the image to display the second display area. You may make it display on 190d. Even with this configuration, it is possible to confirm the state of the subject and the in-focus position from the electronic image while allowing the optical image of the subject to be observed without taking his eyes off the viewfinder.

また、上記各実施形態においては、合焦位置に関する情報として合焦枠を重畳して表示させる構成としたがこれに限らない。例えば、水平線と垂直線を表示し、この交点を合焦位置として表すような形態であっても良いし、合焦領域以外の領域をグレースケールとするような画像処理で表示しても良い。   In each of the above embodiments, the focus frame is superimposed and displayed as the information on the focus position. However, the present invention is not limited to this. For example, a horizontal line and a vertical line may be displayed, and this intersection may be represented as a focus position, or may be displayed by image processing such that a region other than the focus region is grayscale.

第1の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラの電気回路の概略的構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the electric circuit of the digital single-lens reflex camera in 1st Embodiment. 信号処理回路145の電気回路の構成およびそれに接続される周辺回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric circuit of the signal processing circuit 145, and the peripheral circuit connected to it. ファインダ装置130の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the finder apparatus 130. FIG. 図3の矢印A方向から視た場合のファインダ装置130の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the finder apparatus 130 at the time of seeing from the arrow A direction of FIG. 液晶表示器108のLCD108aの画面を示す図である。It is a figure which shows the screen of LCD108a of the liquid crystal display. ペンタプリズム132への光線の入射状態を示す図である。It is a figure which shows the incident state of the light ray to the pentaprism 132. FIG. LCD表示領域108dに表示される電子画像の位置ズレ状態を示す図である。It is a figure which shows the position shift state of the electronic image displayed on LCD display area 108d. ファインダ視野内の表示を示す図である。It is a figure which shows the display in a finder visual field. 第1表示領域191と第2表示領域190dの像の様子の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mode of the image of the 1st display area 191 and the 2nd display area 190d. 第1の実施形態における撮像動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging operation procedure in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるカメラ動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the camera operation | movement in 1st Embodiment. 第2の実施形態における撮像素子の回路図である。It is a circuit diagram of the image sensor in a 2nd embodiment. 第2の実施形態における撮像素子の画素部断面図である。It is a pixel part sectional view of an image sensor in a 2nd embodiment. 第2の実施形態における撮像素子の駆動タイミングチャートである。9 is a drive timing chart of an image sensor according to the second embodiment. 第2の実施形態における撮像素子の撮像用画素の平面図と断面図である。It is the top view and sectional view of an image pick-up pixel of an image sensor in a 2nd embodiment. 第2の実施形態における撮像素子の焦点検出用画素の平面図と断面図である。It is a top view and a sectional view of a pixel for focus detection of an image sensor in a 2nd embodiment. 第1表示領域191と第2表示領域190dの像の様子の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mode of the image of the 1st display area 191 and the 2nd display area 190d. 第2の実施形態における撮像動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging operation procedure in 2nd Embodiment. 第2の実施形態におけるカメラ動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the camera operation | movement in 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

50 デジタル一眼レフカメラ
127 撮像素子
130 ファインダ装置
141 CPU
168 接眼窓
190d 第2表示領域
191 第1表示領域
50 Digital SLR Camera 127 Image Sensor 130 Finder Device 141 CPU
168 Eyepiece window 190d Second display area 191 First display area

Claims (5)

撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記被写体像が光学像として観察される第1表示領域と、表示手段により表示される前記撮像素子によって光電変換された電子画像が観察される第2表示領域とを、接眼窓を通して同時に観察可能であるファインダ手段と、
撮影準備指示手段と、
前記撮影準備指示手段により撮影準備の指示がなされた後に前記被写体像の合焦状態を判断する判断手段と、
前記撮影準備指示手段により撮影準備の指示が継続してなされている間、前記判断手段により合焦状態であると判断された時の画像に合焦位置に関する情報を重畳させて前記第2表示領域に表示する表示手段とを有する撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the photographing lens;
The first display area where the subject image is observed as an optical image and the second display area where the electronic image photoelectrically converted by the imaging device displayed by the display means can be observed simultaneously through the eyepiece window. A finder means,
Shooting preparation instruction means;
Determining means for determining the in-focus state of the subject image after an instruction to prepare for shooting is given by the shooting preparation instructing means;
While the imaging preparation instruction unit continues to instruct the imaging preparation, the second display area is configured to superimpose information relating to the in-focus position on the image that is determined to be in focus by the determination unit. An image pickup apparatus having display means for displaying on the display.
前記撮影準備指示手段により撮影準備の指示がなされたときに、前記撮影レンズの焦点調整を行う焦点調整手段を更に有し、
前記判断手段は、前記焦点調整手段による焦点調整動作に連動して行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
A focus adjusting means for adjusting the focus of the photographic lens when an instruction to prepare for shooting is given by the shooting preparation instructing means;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the determination unit is performed in conjunction with a focus adjustment operation by the focus adjustment unit.
前記焦点調整手段は、前記撮像素子に設けられた画素の出力に基づいて位相差検出を行うことにより焦点調整を行うことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 2, wherein the focus adjustment unit performs focus adjustment by performing phase difference detection based on an output of a pixel provided in the imaging element. 入射光の一部を前記ファインダ手段に向けて反射させると共に、前記入射光の一部を前記撮像素子に向けて透過させるハーフミラーを有することを有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮像装置。   4. The apparatus according to claim 1, further comprising: a half mirror that reflects a part of incident light toward the finder unit and transmits a part of the incident light toward the imaging element. The imaging apparatus of Claim 1. 撮影指示手段を有し、
前記表示手段は、前記撮影指示手段により撮影の指示がなされた時に前記第2表示領域の表示を終了することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の撮像装置。
Having shooting instruction means,
5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the display unit terminates the display of the second display area when a shooting instruction is given by the shooting instruction unit. 6.
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