JP5063184B2 - IMAGING DEVICE, LIGHT EMITTING DEVICE, AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD - Google Patents

IMAGING DEVICE, LIGHT EMITTING DEVICE, AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD Download PDF

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Description

本発明は、オートフォーカス(AF)機能を有するデジタルカメラ等の撮像装置、その撮像装置に対して着脱可能な発光装置及び撮像装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an imaging device such as a digital camera having an autofocus (AF) function, a light emitting device that can be attached to and detached from the imaging device, and a method for controlling the imaging device .

デジタルカメラ等の撮像装置におけるAF方式の1つとして、位相差検出方式がある。一眼レフデジタルカメラで採用されることが多い位相差検出方式では、撮像光学系からの光束をクイックリターンミラーによって専用の(つまりは画像記録用の撮像素子とは別に設けられた)焦点検出ユニットに導く。焦点検出ユニットでは、入射した光束が複数に分割され、該複数の光束により形成された複数の像が複数の受光素子列(ラインセンサ)によって光電変換される。これらラインセンサからの信号により検出された複数の像の位相差に基づいて、撮像光学系の焦点状態(デフォーカス量)が算出される。   One AF method in an imaging apparatus such as a digital camera is a phase difference detection method. In the phase difference detection method often used in single-lens reflex digital cameras, the light beam from the imaging optical system is sent to a dedicated focus detection unit (that is, provided separately from the image sensor for image recording) by a quick return mirror. Lead. In the focus detection unit, an incident light beam is divided into a plurality of pieces, and a plurality of images formed by the plurality of light beams are photoelectrically converted by a plurality of light receiving element arrays (line sensors). The focus state (defocus amount) of the imaging optical system is calculated based on the phase differences between the plurality of images detected by signals from these line sensors.

また、コンパクトデジタルカメラでも、特許文献1〜3にて開示されているように、位相差検出方式が採用される場合がある。具体的には、撮像素子の画素内に、一対又は二対の受光部を、二次元的に配列したマイクロレンズアレイ毎に設け、このマイクロレンズによって受光部を撮像光学系の瞳に投影する。そして、撮像光学系の瞳の異なる部分を通過した複数の光束による像の位相差を検出して撮像光学系のデフォーカス量を得る。撮像光学系の瞳の異なる部分を通過する光束を得るために、特許文献1及び3では、マイクロレンズより後方の受光部に対してオフセットした絞りを配置している。また、特許文献2では、マイクロレンズと受光部を互いにシフトさせている。
特開平1−216306号公報 特開平4−267211号公報 特開2000−156823号公報
Even in a compact digital camera, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, a phase difference detection method may be employed. Specifically, a pair or two pairs of light receiving portions are provided for each microlens array arranged two-dimensionally in the pixels of the image pickup device, and the light receiving portions are projected onto the pupil of the image pickup optical system by the microlenses. Then, the phase difference of the image due to a plurality of light beams that have passed through different portions of the pupil of the imaging optical system is detected to obtain the defocus amount of the imaging optical system. In order to obtain a light beam that passes through different parts of the pupil of the imaging optical system, in Patent Documents 1 and 3, an aperture stop that is offset with respect to the light receiving part behind the microlens is arranged. Moreover, in patent document 2, the microlens and the light-receiving part are shifted mutually.
JP-A-1-216306 JP-A-4-267211 JP 2000-156823 A

しかしながら、撮像素子を用いた位相差検出方式では、撮像素子の高画素化によって画素自体が小さくなると、斜めからマイクロレンズに入射する光束は撮像素子の前に配置された遮光絞りに到達できなくなる。すなわち、デフォーカス量が大きいと光束の多くがけられてしまう。このため、検出できるデフォーカス範囲が小さく制限されてしまい、専用のAFセンサを用いる場合と同等なデフォーカス検出能力を得られない。   However, in the phase difference detection method using the image sensor, when the pixel itself becomes small due to the increase in the number of pixels of the image sensor, the light beam incident on the microlens from an oblique direction cannot reach the light-shielding diaphragm arranged in front of the image sensor. That is, if the defocus amount is large, much of the light beam is lost. For this reason, the defocus range that can be detected is limited to a small size, and a defocus detection capability equivalent to that when a dedicated AF sensor is used cannot be obtained.

したがって、大きなデフォーカス量が発生するマクロ撮像を行う場合や、焦点距離の長い望遠レンズを用いる場合には、専用の焦点検出ユニットを用いた位相差検出方式を用いることが好ましい。そこで、専用の焦点検出ユニットを用いた位相差検出方式でのAF機能と撮像素子を用いた位相差検出方式でのAF機能とを選択的に使用できる撮像装置が考えられる。   Therefore, when performing macro imaging in which a large defocus amount is generated or when using a telephoto lens having a long focal length, it is preferable to use a phase difference detection method using a dedicated focus detection unit. Therefore, an imaging apparatus that can selectively use the AF function in the phase difference detection method using a dedicated focus detection unit and the AF function in the phase difference detection method using an image sensor can be considered.

一方、撮像素子に用いられているフォトダイオードの検出波長領域は、300nm〜1000nm程度まで感度を持っている。ただし、人間の目の視感度特性に合わせるために、約650nmの波長よりも長波長側の成分は、光学フィルタとしての赤外カットフィルタによって遮断している。   On the other hand, the detection wavelength region of the photodiode used in the image sensor has sensitivity up to about 300 nm to 1000 nm. However, in order to match the visibility characteristics of human eyes, components on the longer wavelength side than the wavelength of about 650 nm are blocked by an infrared cut filter as an optical filter.

図15には、一般的な撮像素子の分光感度特性と撮像素子の前に配置された赤外カットフィルタの分光感度特性を示している。   FIG. 15 shows spectral sensitivity characteristics of a general image sensor and spectral sensitivity characteristics of an infrared cut filter arranged in front of the image sensor.

同図において、横軸は波長であり、縦軸は相対感度を示している。また、Aは撮像素子に使われているフォトダイオードの分光感度特性を示す。さらに、Bは赤外カットフィルタの分光感度特性を示している。   In the figure, the horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents relative sensitivity. A indicates the spectral sensitivity characteristics of the photodiode used in the image sensor. Further, B indicates the spectral sensitivity characteristic of the infrared cut filter.

また、位相差検出方式において、暗所で撮像する場合やコントラストが少ない被写体を撮像する場合に、被写体に対して補助光を照射して焦点検出を可能にすることが広く行われている。補助光の光源は、撮像装置に内蔵されたり、撮像装置に対して着脱可能なフラッシュ装置に設けられたりする。   Further, in the phase difference detection method, when imaging in a dark place or when imaging a subject with low contrast, it is widely performed to irradiate the subject with auxiliary light to enable focus detection. The light source of the auxiliary light is built in the imaging device or provided in a flash device that can be attached to and detached from the imaging device.

補助光の光源としては、被写体である人物が眩しさを感じないように、一般的には近赤外域に発光波長を持つLEDが用いられる。該LEDの発光スペクトル特性を、図15にCで示す。   As an auxiliary light source, an LED having a light emission wavelength in the near infrared region is generally used so that a person who is a subject does not feel dazzling. The emission spectrum characteristic of the LED is indicated by C in FIG.

図15のB,Cの比較から分かるように、近赤外域の補助光は、赤外カットフィルタによってカットされ、撮像素子にほとんど到達しない。このため、撮像素子を用いた位相差検出方式AFを行う場合に、補助光として近赤外域の光を被写体に照射しても、誤動作が生じたり、焦点検出を行うことができなかったりする。   As can be seen from the comparison between B and C in FIG. 15, the auxiliary light in the near infrared region is cut by the infrared cut filter and hardly reaches the imaging device. For this reason, when performing phase difference detection AF using an image sensor, even if the subject is irradiated with light in the near infrared region as auxiliary light, malfunction may occur or focus detection may not be performed.

本発明は、焦点検出において用いられる光の波長領域に合致した補助光を被写体に照射し、正確な焦点状態の検出(焦点検出)を行うことができる撮像装置を提供する。   The present invention provides an imaging apparatus capable of irradiating a subject with auxiliary light that matches a wavelength region of light used in focus detection and performing accurate focus state detection (focus detection).

本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して記録用画像を生成するための信号を出力する撮像素子と、前記撮像光学系から前記撮像素子に向かう光のうち赤外波長領域の成分を遮断するフィルタと、前記撮像素子とは異なる受光センサに前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記受光センサを用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第1の焦点検出手段と、前記撮像素子に前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記撮像素子を用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第2の焦点検出手段と、前記第1の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記第1の焦点検出手段の受光素子の感度特性に対応する前記赤外波長領域の光を発光する第1の発光手段を発光させ、前記第2の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記撮像素子の感度特性に対応する可視光波長領域の光を発光する第2の発光手段を発光させる発光制御手段と、を有することを特徴とする。 An image pickup apparatus according to one aspect of the present invention includes an image pickup device that outputs a signal for generating a recording image by photoelectrically converting a subject image formed by an image pickup optical system, and the image pickup optical system to the image pickup device. In an imaging mode in which light of the imaging optical system is incident on a light receiving sensor different from the imaging element, and a filter that blocks components in the infrared wavelength region of the light that travels from the imaging optical system using the light receiving sensor In the imaging mode in which the light of the imaging optical system is incident on the imaging element, the imaging optical using the imaging element in the first focus detection unit that detects the phase difference of the plurality of images formed by the light of A second focus detection unit that detects a phase difference between a plurality of images formed by light from the system, and a light-receiving element of the first focus detection unit when detecting a focus state by the first focus detection unit. Feeling Visible light wavelength region corresponding to the sensitivity characteristic of the image sensor when the first light emitting unit that emits light in the infrared wavelength region corresponding to the characteristic emits light and the second focus detection unit detects the focus state And a light emission control means for causing the second light emission means for emitting the light to emit light.

なお、上記撮像装置に対して着脱が可能な発光装置であって、第1の発光手段及び第2の発光手段を有する発光装置も本発明の他の側面を構成する。 Note that a light-emitting device that is attachable to and detachable from the imaging device and includes the first light-emitting means and the second light-emitting means also constitutes another aspect of the present invention.

さらに、本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して記録用画像を生成するための信号を出力する撮像素子と、前記撮像光学系から前記撮像素子に向かう光のうち赤外波長領域の成分を遮断するフィルタと、前記撮像素子とは異なる受光センサに前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記受光センサを用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第1の焦点検出手段と、前記撮像素子に前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記撮像素子を用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第2の焦点検出手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、前記第1の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記第1の焦点検出手段の受光素子の感度特性に対応する前記赤外波長領域の光を発光する第1の発光手段を発光させる第1の発光制御ステップと、前記第2の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記撮像素子の感度特性に対応する可視光波長領域の光を発光する第2の発光手段を発光させる第2の発光制御ステップと、を有することを特徴とする。
Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a control method for an image pickup apparatus, an image pickup device that outputs a signal for generating a recording image by photoelectrically converting a subject image formed by an image pickup optical system; In the imaging mode in which light from the imaging optical system is incident on a light receiving sensor that is different from the filter, and a filter that blocks components in the infrared wavelength region of light traveling from the system toward the imaging device, the light receiving sensor is used. In the imaging mode in which the light of the imaging optical system is incident on the imaging element, a first focus detection unit that detects a phase difference between a plurality of images formed by light from the imaging optical system, and the imaging element And a second focus detection unit that detects a phase difference between a plurality of images formed by light from the imaging optical system using the imaging device, the control method of the imaging device, the first focus detection unit A first light emission control step of causing the first light emitting means to emit light in the infrared wavelength region corresponding to the sensitivity characteristic of the light receiving element of the first focus detecting means to detect the point state; A second light emission control step of causing the second light emitting means to emit light in the visible light wavelength region corresponding to the sensitivity characteristic of the image sensor when the focus state is detected by the two focus detection means. Features.

本発明によれば、第1の焦点検出手段により検出動作を行う場合には、第1の波長領域の補助光を利用して正確な焦点検出を行うことができる。また、第2の焦点検出手段により検出動作を行う場合には、それに利用されない第1の波長領域の補助光を無駄に発光することを回避しつつ、第2の波長領域の補助光を用いた正確な焦点検出を行うことができる。   According to the present invention, when the detection operation is performed by the first focus detection unit, accurate focus detection can be performed using the auxiliary light in the first wavelength region. Further, when the detection operation is performed by the second focus detection unit, the auxiliary light in the second wavelength region is used while avoiding unnecessary emission of auxiliary light in the first wavelength region that is not used for the detection operation. Accurate focus detection can be performed.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、それぞれ本発明の実施例である撮像装置としての一眼レフデジタルカメラ及び発光装置であるフラッシュ装置と、交換レンズとを含む撮像システムの構成を示す。   FIG. 1 shows a configuration of an image pickup system including a single-lens reflex digital camera as an image pickup apparatus that is an embodiment of the present invention, a flash apparatus that is a light emitting apparatus, and an interchangeable lens.

図1において、100は一眼レフデジタルカメラ(以下、カメラという)であり、200はカメラ100に対して着脱可能な交換レンズである。また、400はカメラ100に対して着脱可能な発光装置としてのフラッシュ装置である。   In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a single-lens reflex digital camera (hereinafter referred to as a camera), and reference numeral 200 denotes an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera 100. Reference numeral 400 denotes a flash device as a light emitting device that can be attached to and detached from the camera 100.

カメラ100において、1は主ミラーであり、ファインダ観察状態では、後述する撮像光学系からの光路(撮像光路)内に斜めに配置され(以下、この位置をダウン位置という)、撮像状態では撮像光路外に退避する(以下、この位置をアップ位置という)。主ミラー1はハーフミラーにより構成されており、ダウン位置では撮像光学系からの光束の一部を反射して後述するファインダ光学系に導き、他の光束を透過させる。   In the camera 100, reference numeral 1 denotes a main mirror, which is disposed obliquely in an optical path (imaging optical path) from an imaging optical system (to be described later) in the viewfinder observation state (hereinafter, this position is referred to as a down position). Retreat to the outside (hereinafter, this position is referred to as the up position). The main mirror 1 is constituted by a half mirror. At the down position, a part of the light beam from the imaging optical system is reflected and guided to a finder optical system to be described later, and the other light beam is transmitted.

ファインダ光学系は以下のように構成されている。2はピント板であり、撮像光学系からの光束による像が形成される。4はペンタプリズムであり、5はアイピースである。ピント板2からの光束は、ペンタプリズム4で反射されてアイピース5を通して撮像者の眼に導かれる。撮像者は、アイピース5を通してピント板2を観察することで、撮像範囲内の被写体を観察することができる。   The viewfinder optical system is configured as follows. Reference numeral 2 denotes a focusing plate, which forms an image by a light beam from the imaging optical system. 4 is a pentaprism and 5 is an eyepiece. The light beam from the focus plate 2 is reflected by the pentaprism 4 and guided to the eye of the photographer through the eyepiece 5. The imager can observe the subject within the imaging range by observing the focus plate 2 through the eyepiece 5.

このようにファインダ光学系を通して被写体を観察できるモードを、以下、光学ファインダ(OVF)モードという。   Such a mode in which the subject can be observed through the finder optical system is hereinafter referred to as an optical finder (OVF) mode.

3はサブミラーであり、主ミラー1とともに、ファインダ観察状態では撮像光路内に斜めに配置され、撮像状態では撮像光路外に退避する。ファインダ観察状態において、主ミラー1を透過した光束は、サブミラー3で反射されて焦点検出ユニット8に導かれる。焦点検出ユニット8は、位相差検出方式での焦点検出と該焦点検出結果に基づくフォーカス制御を行うための専用のユニットである。   Reference numeral 3 denotes a sub mirror, which is arranged obliquely in the imaging optical path with the main mirror 1 in the finder observation state, and retracts out of the imaging optical path in the imaging state. In the finder observation state, the light beam transmitted through the main mirror 1 is reflected by the sub mirror 3 and guided to the focus detection unit 8. The focus detection unit 8 is a dedicated unit for performing focus detection by the phase difference detection method and focus control based on the focus detection result.

焦点検出ユニット8は、一対又は複数対のレンズ部を有する二次結像レンズ8aと、該レンズ部により形成される一対又は複数対の像をそれぞれ光電変換する受光センサとしての一対又は複数対のラインセンサ8bとを有する。ラインセンサ8bは、図15にAで示す波長領域、すなわち同図にBで示す可視波長領域と同図にCで示す近赤外波長領域及びこれよりも長波長側の赤外波長領域の光に対する感度を有する。   The focus detection unit 8 includes a secondary imaging lens 8a having a pair or a plurality of pairs of lens units, and a pair or a plurality of pairs as a light receiving sensor that photoelectrically converts a pair or a plurality of pairs of images formed by the lens units. Line sensor 8b. The line sensor 8b emits light in a wavelength region indicated by A in FIG. 15, that is, a visible wavelength region indicated by B in the same figure, a near infrared wavelength region indicated by C in the same figure, and an infrared wavelength region longer than this. Sensitivity to.

なお、赤外波長領域(近赤外波長領域も含む)は第1の波長領域に相当し、可視波長領域は第2の波長領域に相当する。   The infrared wavelength region (including the near infrared wavelength region) corresponds to the first wavelength region, and the visible wavelength region corresponds to the second wavelength region.

6と7はそれぞれ、ファインダ光学系から一部の光束を取り込んで被写体輝度を測定するための結像レンズと測光センサである。測光センサ7は、その内部に対数圧縮回路を持つため、測光センサ7からの出力は対数圧縮されたものとなる。   Reference numerals 6 and 7 respectively denote an imaging lens and a photometric sensor for taking a part of the light flux from the finder optical system and measuring the subject brightness. Since the photometric sensor 7 has a logarithmic compression circuit therein, the output from the photometric sensor 7 is logarithmically compressed.

9は後述する撮像素子の露出量を制御するためのフォーカルプレンシャッタである。   Reference numeral 9 denotes a focal plane shutter for controlling the exposure amount of the image sensor described later.

14はCCDセンサやCMOSセンサ等により構成される撮像素子である。撮像素子14の前面(撮像素子14とシャッタ9との間)には、撮像光学系から撮像素子14に向かう光のうち赤外波長領域の成分を遮断し、可視波長領域の光を透過する赤外カットフィルタ19が配置されている。この結果、撮像素子14は、図15にBで示す可視波長領域の光に対して感度を有するが、同図にC及びこれより長波長側である赤外波長領域の光に対しては感度を持たないことになる。   Reference numeral 14 denotes an image sensor composed of a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like. On the front surface of the image sensor 14 (between the image sensor 14 and the shutter 9), the red component that blocks light in the infrared wavelength region and transmits light in the visible wavelength region out of the light traveling from the image pickup optical system to the image sensor 14. An outer cut filter 19 is disposed. As a result, the imaging device 14 is sensitive to light in the visible wavelength region indicated by B in FIG. 15, but is sensitive to light in the infrared wavelength region on the longer wavelength side than C in FIG. Will not have.

16は撮像素子14からのアナログ撮像信号をデジタル信号に変換するA/D変換器である。   Reference numeral 16 denotes an A / D converter that converts an analog imaging signal from the imaging element 14 into a digital signal.

18はタイミング発生回路であり、撮像素子14、 A/D変換器16及びD/A変換器26にクロック信号を供給する。該タイミング発生回路18は、メモリ制御回路22及び後述するシステムコントローラ50により制御される。  A timing generation circuit 18 supplies a clock signal to the image sensor 14, the A / D converter 16, and the D / A converter 26. The timing generation circuit 18 is controlled by the memory control circuit 22 and a system controller 50 described later.

20は画像処理回路であり、A/D変換器16又はメモリ制御回路22からのデジタル撮像信号に対して、画素補間処理、色変換処理、AWB(オートホワイトバランス)処理等の各種画像処理を行う。これにより、画像信号が生成される。  An image processing circuit 20 performs various image processing such as pixel interpolation processing, color conversion processing, and AWB (auto white balance) processing on the digital image pickup signal from the A / D converter 16 or the memory control circuit 22. . Thereby, an image signal is generated.

メモリ制御回路22は、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30及び圧縮・伸長回路32を制御する。   The memory control circuit 22 controls the A / D converter 16, the timing generation circuit 18, the image processing circuit 20, the image display memory 24, the D / A converter 26, the memory 30, and the compression / decompression circuit 32.

画像処理回路20からの画像信号又はA/D変換器16からのデジタル撮像信号は、メモリ制御回路22を介して画像表示メモリ24又はメモリ30に書き込まれる。   The image signal from the image processing circuit 20 or the digital image pickup signal from the A / D converter 16 is written into the image display memory 24 or the memory 30 via the memory control circuit 22.

28はLCD等により構成される画像表示部である。画像表示メモリ24に書き込まれた表示用画像データは、D/A変換器26を介して画像表示部28に送られる。  Reference numeral 28 denotes an image display unit composed of an LCD or the like. The display image data written in the image display memory 24 is sent to the image display unit 28 via the D / A converter 26.

主ミラー1及びサブミラー3がアップ位置に退避し、シャッタ9が開いた状態で、画像処理回路20により生成されて画像表示メモリ24に書き込まれた表示用画像データが画像表示部28で表示されることにより、電子ファインダ機能が実現される。このように電子ファインダを通じて被写体画像を観察できる状態を電子ファインダ(EVF)モードという。   Display image data generated by the image processing circuit 20 and written in the image display memory 24 is displayed on the image display unit 28 with the main mirror 1 and the sub mirror 3 retracted to the up position and the shutter 9 is opened. Thus, the electronic finder function is realized. The state in which the subject image can be observed through the electronic viewfinder is referred to as an electronic viewfinder (EVF) mode.

メモリ30は、生成された静止画像や動画像を格納する。また、メモリ30は、システムコントローラ50の作業領域としても使用される。   The memory 30 stores the generated still image and moving image. The memory 30 is also used as a work area for the system controller 50.

32は適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ30に書き込む。  A compression / decompression circuit 32 compresses / decompresses image data by adaptive discrete cosine transform (ADCT) or the like, reads an image stored in the memory 30, performs compression processing or decompression processing, and stores the processed data again in the memory. Write to 30.

40はシャッタ9を制御するシャッタ制御回路、41は主ミラー1をアップ及びダウン動作させるミラー制御回路であり、それぞれモータとその駆動回路により構成される。   Reference numeral 40 denotes a shutter control circuit that controls the shutter 9, and reference numeral 41 denotes a mirror control circuit that moves the main mirror 1 up and down, each of which includes a motor and its drive circuit.

システムコントローラ50は、カメラ100全体の動作を制御する。また、システムコントローラ50は、焦点検出ユニット8の一対又は複数対のラインセンサ8b上に形成された像(像信号)の位相差を検出する検出処理を行い、該位相差から撮像光学系のデフォーカス量(焦点状態)を演算する。そして、デフォーカス量から後述するフォーカシングレンズの合焦を得るための駆動量を算出する。このように、焦点検出ユニット8を用いてデフォーカス量及びフォーカスレンズ駆動量を求めるAF方式を、以下、検出ユニット位相差AFという。   The system controller 50 controls the overall operation of the camera 100. Further, the system controller 50 performs a detection process for detecting a phase difference between images (image signals) formed on the pair or plural pairs of line sensors 8b of the focus detection unit 8, and based on the phase difference, the system controller 50 detects the phase difference of the imaging optical system. The focus amount (focus state) is calculated. Then, a drive amount for obtaining the focus of a focusing lens described later is calculated from the defocus amount. The AF method for obtaining the defocus amount and the focus lens drive amount using the focus detection unit 8 in this manner is hereinafter referred to as detection unit phase difference AF.

また、システムコントローラ50は、撮像素子14に設けられたAF画素(これについては後述する)上に形成された像の位相差を検出する検出処理を行い、該位相差から撮像光学系のデフォーカス量を演算する。そして、デフォーカス量からフォーカシングレンズの合焦を得るための駆動量を算出する。このように、撮像素子14を用いてデフォーカス量及びフォーカスレンズ駆動量を求めるAF方式を、以下、撮像素子位相差AFという。   Further, the system controller 50 performs a detection process for detecting a phase difference of an image formed on an AF pixel (which will be described later) provided in the image sensor 14 and defocuses the imaging optical system from the phase difference. Calculate the quantity. Then, a drive amount for obtaining the focusing lens focus is calculated from the defocus amount. The AF method for obtaining the defocus amount and the focus lens drive amount using the image sensor 14 in this way is hereinafter referred to as image sensor phase difference AF.

さらに、発光制御手段及び露出制御手段の一例であるシステムコントローラ50は、フラッシュ装置400における補助光の発光を制御したり、撮像動作時における照明光の発光を制御したりする。   Further, the system controller 50, which is an example of the light emission control unit and the exposure control unit, controls the light emission of the auxiliary light in the flash device 400 and controls the light emission of the illumination light during the imaging operation.

52はシステムコントローラ50の動作用の定数、変数、コンピュータプログラム等のデータを記憶するメモリである。   A memory 52 stores data such as constants, variables, and computer programs for operating the system controller 50.

54は情報出力部であり、文字、画像、音声等を用いてカメラ100の動作状態やメッセージ等を示す情報を出力する。情報出力部54は、液晶表示素子やスピーカ等により構成されている。情報出力部54は、一部の情報をファインダ光学系を介してファインダ画面内に表示する。   An information output unit 54 outputs information indicating the operating state of the camera 100, a message, and the like using characters, images, sounds, and the like. The information output unit 54 includes a liquid crystal display element, a speaker, and the like. The information output unit 54 displays a part of information on the finder screen via the finder optical system.

56は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、EEPROM等が用いられる。   Reference numeral 56 denotes an electrically erasable / recordable nonvolatile memory such as an EEPROM.

60はモードダイアルスイッチであり、電源のON/OFF、撮像モード(静止画撮像モードや動画撮像モード)、再生モード等の各機能を切り替え設定するために操作される。   Reference numeral 60 denotes a mode dial switch, which is operated to switch and set each function such as power ON / OFF, imaging mode (still image imaging mode or moving image imaging mode), and reproduction mode.

62は撮像準備スイッチ(SW1)であり、不図示のシャッタボタンの第1ストローク操作(半押し)によりONとなり、測光(AE処理)及びAF処理等の撮像準備動作を開始させる。   An imaging preparation switch (SW1) 62 is turned on by a first stroke operation (half-press) of a shutter button (not shown), and starts imaging preparation operations such as photometry (AE processing) and AF processing.

64は撮像スイッチ(SW2)であり、シャッタボタンの第2ストローク操作(全押し)によりONとなり、撮像動作を開始させる。ここにいう撮像動作は、主ミラー1及びサブミラー3のアップ動作、シャッタ9の開閉動作、撮像素子14からの撮像信号に基づいて画像処理回路20にて画像信号を生成する動作、画像信号をメモリ制御回路22を介してメモリ30に書き込む動作を含む。また、メモリ30から画像データを読み出して、圧縮・伸長回路32で圧縮し、記録媒体120に記録する動作も含む。これら一連の撮像動作は、記録用画像の取得動作ということもできる。以下、記録用画像の取得時を、撮像動作時という。記録媒体120は、半導体メモリや光ディスク等により構成される。  Reference numeral 64 denotes an imaging switch (SW2), which is turned on by a second stroke operation (full press) of the shutter button, and starts an imaging operation. Here, the imaging operation includes the up operation of the main mirror 1 and the sub mirror 3, the opening / closing operation of the shutter 9, the operation of generating an image signal in the image processing circuit 20 based on the imaging signal from the imaging device 14, and the image signal in the memory The operation includes writing to the memory 30 via the control circuit 22. Also included is an operation of reading the image data from the memory 30, compressing it by the compression / decompression circuit 32, and recording it on the recording medium 120. These series of imaging operations can also be referred to as recording image acquisition operations. Hereinafter, the time when the recording image is acquired is referred to as an imaging operation. The recording medium 120 is configured by a semiconductor memory, an optical disk, or the like.

66はファインダモード設定スイッチであり、OVFモードとEVFモードを選択するために操作される。EVFモードが選択されると、主ミラー1及びサブミラー3が撮像光路から退避し、シャッタ9が開かれる。そして、撮像素子14を用いて生成された動画像が画像表示部28にて表示される。  Reference numeral 66 denotes a finder mode setting switch, which is operated to select an OVF mode or an EVF mode. When the EVF mode is selected, the main mirror 1 and the sub mirror 3 are retracted from the imaging optical path, and the shutter 9 is opened. Then, a moving image generated using the image sensor 14 is displayed on the image display unit 28.

68はクイックレビューON/OFFスイッチであり、取得した記録用画像を所定時間の間、画像表示部28に表示させるか否かを選択するために操作される。   A quick review ON / OFF switch 68 is operated to select whether or not to display the acquired recording image on the image display unit 28 for a predetermined time.

70は各種ボタンやタッチパネル等を含む操作部であり、カメラ100の機能選択や各種設定を行うためのメニュー画面を表示させたり、メニュー項目を決定したりするために操作される。  Reference numeral 70 denotes an operation unit including various buttons, a touch panel, and the like, and is operated to display a menu screen for selecting functions and various settings of the camera 100 and determining menu items.

80は電源制御回路であり、電池残量の検出を行う電池検出回路、電池からの電源電圧を所定の動作電圧に変換するDC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等を含む。  Reference numeral 80 denotes a power supply control circuit, which includes a battery detection circuit that detects the remaining battery level, a DC-DC converter that converts a power supply voltage from the battery into a predetermined operating voltage, a switch circuit that switches a block to be energized, and the like.

86は電池であり、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池が使用される。82,84は電池86とカメラ100との電気的接続を行うためのコネクタである。   A battery 86 is a primary battery such as an alkaline battery or a lithium battery, or a secondary battery such as a NiMH battery or a Li battery. Reference numerals 82 and 84 denote connectors for electrical connection between the battery 86 and the camera 100.

90は記録媒体120との通信を行うためのインタフェースであり、92は記録媒体120に接続されるコネクタである。98はコネクタ92に記録媒体120が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知器である。  Reference numeral 90 denotes an interface for performing communication with the recording medium 120, and 92 denotes a connector connected to the recording medium 120. A recording medium attachment / detachment detector 98 detects whether or not the recording medium 120 is attached to the connector 92.

72は通信部であり、RS232C、USB、IEEE1394、無線通信等の通信機能を有する。   A communication unit 72 has communication functions such as RS232C, USB, IEEE1394, and wireless communication.

73は通信部72を介してカメラ100に他の機器を接続するコネクタであり、無線通信を行う場合はアンテナが接続される。   Reference numeral 73 denotes a connector for connecting another device to the camera 100 via the communication unit 72. When performing wireless communication, an antenna is connected.

記録媒体120には、カメラ100との通信を行うためのインタフェース124と、カメラ100との電気的接続を行うコネクタ126とを有する。記録部122には、カメラ100から出力される圧縮画像データが書き込まれる。   The recording medium 120 includes an interface 124 for performing communication with the camera 100 and a connector 126 for performing electrical connection with the camera 100. In the recording unit 122, compressed image data output from the camera 100 is written.

399は交換レンズ200とシステムコントローラ50との通信を行うための通信線であり、499はフラッシュ装置400とシステムコントローラ50との通信を行うための通信線である。   399 is a communication line for performing communication between the interchangeable lens 200 and the system controller 50, and 499 is a communication line for performing communication between the flash device 400 and the system controller 50.

交換レンズ200において、201は光軸方向に移動してフォーカス調整を行うフォーカシングレンズ、202はフォーカシングレンズ201を光軸方向に駆動するフォーカス駆動アクチュエータである。211はレンズ制御マイクロコンピュータ206からの指令に基づいてフォーカス駆動アクチュエータ202を制御するフォーカス制御回路である。   In the interchangeable lens 200, 201 is a focusing lens that moves in the optical axis direction to perform focus adjustment, and 202 is a focus drive actuator that drives the focusing lens 201 in the optical axis direction. A focus control circuit 211 controls the focus driving actuator 202 based on a command from the lens control microcomputer 206.

207は光軸方向に移動して変倍を行うズーミングレンズ、208はズーミングレンズ207を光軸方向に駆動するズーム駆動アクチュエータである。212はズーム駆動アクチュエータ208を制御するズーム制御回路である。   Reference numeral 207 denotes a zooming lens that moves in the optical axis direction and performs zooming. Reference numeral 208 denotes a zoom drive actuator that drives the zooming lens 207 in the optical axis direction. A zoom control circuit 212 controls the zoom drive actuator 208.

203はフォーカシングレンズ201やズーミングレンズ207の位置を検出するエンコーダと該エンコーダからの出力に基づいて被写体距離を算出する被写体距離検出器である。   Reference numeral 203 denotes an encoder that detects the positions of the focusing lens 201 and the zooming lens 207 and a subject distance detector that calculates the subject distance based on the output from the encoder.

204は撮像素子14に到達する光量を調節する絞りである。250は絞り駆動アクチュエータであり、205はレンズ制御マイクロコンピュータ206からの指令に基づいて絞り駆動アクチュエータ250を制御する絞り制御回路である。   A diaphragm 204 adjusts the amount of light reaching the image sensor 14. Reference numeral 250 denotes an aperture drive actuator, and 205 denotes an aperture control circuit that controls the aperture drive actuator 250 based on a command from the lens control microcomputer 206.

レンズ制御マイクロコンピュータ206は、前述したフォーカス駆動や絞り駆動等を制御するとともに、カメラ100のシステムコントローラ50と通信を行う。レンズ制御マイクロコンピュータ206は、コネクタ210を介してカメラ100(システムコントローラ50に電気的に接続される。また、コネクタ210は、電池86からの電源電圧を交換レンズ200内に供給する。   The lens control microcomputer 206 controls the focus drive and aperture drive described above and communicates with the system controller 50 of the camera 100. The lens control microcomputer 206 is electrically connected to the camera 100 (system controller 50) via a connector 210. The connector 210 supplies a power supply voltage from the battery 86 into the interchangeable lens 200.

次に、フラッシュ装置400について図2を用いて説明する。401はキセノン管等により構成される第2の発光部としての光源であり、電流エネルギを発光エネルギに変換する。本実施例では、光源401としてキセノン管を用いている。402,403はフレネルレンズと反射板であり、それぞれキセノン管401からの光を効率良く被写体に向けて集光する役目を持つ。本実施例のキセノン管401は、撮像動作時に被写体に照明光を照射する光源であるとともに、AF時に被写体にAF補助光を照射する第2の発光部としても用いられる。   Next, the flash device 400 will be described with reference to FIG. Reference numeral 401 denotes a light source serving as a second light emitting unit configured by a xenon tube or the like, and converts current energy into light emission energy. In this embodiment, a xenon tube is used as the light source 401. Reference numerals 402 and 403 denote a Fresnel lens and a reflecting plate, respectively, which have a role of efficiently condensing light from the xenon tube 401 toward the subject. The xenon tube 401 of the present embodiment is a light source that irradiates a subject with illumination light during an imaging operation, and is also used as a second light emitting unit that irradiates the subject with AF auxiliary light during AF.

448,445は、キセノン管401の発光量をモニタするために設けられた、フォトダイオード等の第1及び第2の受光素子である。第1の受光素子448には、キセノン管401から発せられた光の一部がライトガイド406及びグラスファイバー407を介して導かれる。また、第2の受光素子445には、キセノン管401から発せられた光の一部がライトガイド406を介して導かれる。   Reference numerals 448 and 445 denote first and second light receiving elements such as photodiodes provided for monitoring the light emission amount of the xenon tube 401. A part of light emitted from the xenon tube 401 is guided to the first light receiving element 448 via the light guide 406 and the glass fiber 407. In addition, a part of the light emitted from the xenon tube 401 is guided to the second light receiving element 445 through the light guide 406.

フラッシュ制御マイクロコンピュータ450は、第1の受光素子448からの出力に基づいて、キセノン管401の予備発光及び本発光での発光量を制御する。予備発光は、撮像動作時に被写体を照明する閃光を発する本発光における発光量を決定するために行われる。また、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450は、第2の受光素子445からの出力に基づいて、キセノン管401を所定の発光量で所定時間継続して発光させるフラット発光制御を行う。   The flash control microcomputer 450 controls the light emission amount of the preliminary light emission and the main light emission of the xenon tube 401 based on the output from the first light receiving element 448. The preliminary light emission is performed in order to determine the light emission amount in the main light emission that emits the flash light that illuminates the subject during the imaging operation. In addition, the flash control microcomputer 450 performs flat light emission control for causing the xenon tube 401 to emit light continuously at a predetermined light emission amount for a predetermined time based on an output from the second light receiving element 445.

409は被写体に照射されるAF補助光の光源となる第1の発光部としての近赤外発光ダイオードである。近赤外発光ダイオード409の発光動作は、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450により制御される。近赤外発光ダイオード409から発せられるAF補助光は、第1の波長領域としての近赤外波長領域(図15のCで示す領域)の光である。   Reference numeral 409 denotes a near-infrared light-emitting diode as a first light-emitting unit serving as a light source of AF auxiliary light irradiated to the subject. The light emission operation of the near infrared light emitting diode 409 is controlled by the flash control microcomputer 450. The AF auxiliary light emitted from the near-infrared light emitting diode 409 is light in the near-infrared wavelength region (region indicated by C in FIG. 15) as the first wavelength region.

410はAF動作時にAF補助光により被写体に対して縞状のパターン像を投影するために、近赤外発光ダイオード409の前面に配置されたパターン原版である。411はパターン原版410を通過したAF補助光を被写体に向けて投影する投影レンズである。   Reference numeral 410 denotes a pattern master disposed on the front surface of the near-infrared light emitting diode 409 in order to project a striped pattern image onto the subject by AF auxiliary light during the AF operation. Reference numeral 411 denotes a projection lens that projects the AF auxiliary light that has passed through the pattern original 410 toward the subject.

図3には、AF補助光により被写体に投影されるパターン像を示す。Dは被写体が存在する撮像範囲であり、Eは撮像範囲Dの一部に投影されるパターン像である。   FIG. 3 shows a pattern image projected onto the subject by AF auxiliary light. D is an imaging range where a subject exists, and E is a pattern image projected onto a part of the imaging range D.

420はカメラ100(システムコントローラ50)とフラッシュ制御マイクロコンピュータ450との通信インタフェースとなる接点群である。   A contact group 420 serves as a communication interface between the camera 100 (system controller 50) and the flash control microcomputer 450.

図4には、接点群420を介してカメラ100に接続されるフラッシュ装置400の電気的な構成を示している。なお、図3に示した構成要素には、図3中と同符号を付して説明に代える。   FIG. 4 shows an electrical configuration of the flash device 400 connected to the camera 100 via the contact group 420. The components shown in FIG. 3 are given the same reference numerals as in FIG.

421は電池である。422はDC−DCコンバータであり、電池421からの電圧を数100Vに昇圧する。   Reference numeral 421 denotes a battery. A DC-DC converter 422 boosts the voltage from the battery 421 to several hundred volts.

423は電気エネルギを蓄積するメインコンデンサである。424,425は抵抗であり、メインコンデンサ423の電圧を所定比に分圧する。   Reference numeral 423 denotes a main capacitor for accumulating electric energy. Reference numerals 424 and 425 denote resistors, which divide the voltage of the main capacitor 423 into a predetermined ratio.

426はキセノン管401への通電電流を制限するためのコイル、427はキセノン管401の発光停止時に発生する逆起電圧を吸収するためのダイオードである。431はキセノン管401に放電を開始させるトリガ信号を発生するトリガ発生回路であり、432はIGBT等の発光制御回路である。   Reference numeral 426 denotes a coil for limiting an energization current to the xenon tube 401, and reference numeral 427 denotes a diode for absorbing a counter electromotive voltage generated when the xenon tube 401 stops emitting light. Reference numeral 431 denotes a trigger generation circuit for generating a trigger signal for starting discharge in the xenon tube 401, and reference numeral 432 denotes a light emission control circuit such as an IGBT.

440はデータセレクタであり、入力ポートY0,Y1への入力の組み合わせにより、データポートD0,D1,D2を選択し、選択したデータポートからの信号をポートYに出力する。   A data selector 440 selects data ports D0, D1, and D2 according to a combination of inputs to the input ports Y0 and Y1, and outputs a signal from the selected data port to the port Y.

441はフラット発光の発光レベル制御するためのコンパレータであり、その出力データはデータポートD2に入力される。また、442は閃光発光の発光量を制御するためのコンパレータであり、その出力データはデータポートD1に入力される。   A comparator 441 controls the light emission level of flat light emission, and its output data is input to the data port D2. Reference numeral 442 denotes a comparator for controlling the amount of flash emission, and its output data is input to the data port D1.

444は第2の受光素子445に流れる微少電流を増幅すると共に光電流を電圧に変換する測光回路であり、その出力はコンパレータ441に入力される。   Reference numeral 444 denotes a photometric circuit that amplifies a minute current flowing through the second light receiving element 445 and converts the photocurrent into a voltage, and its output is input to the comparator 441.

446は第1の受光素子448に流れる光電流を対数圧縮するとともに、キセノン管401の発光量を圧縮積分する積分測光回路である。積分測光回路446の出力は、コンパレータ442に入力される。   Reference numeral 446 denotes an integral photometry circuit that logarithmically compresses the photocurrent flowing through the first light receiving element 448 and compresses and integrates the light emission amount of the xenon tube 401. The output of the integral photometry circuit 446 is input to the comparator 442.

フラッシュ装置400内の上記各部の動作は、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450によって制御される。   The operation of each of the above units in the flash device 400 is controlled by the flash control microcomputer 450.

451は近赤外発光ダイオード409への通電をON/OFFするトランジスタであり、452は該発光ダイオード409に流れる電流を制限するための抵抗である。453はトランジスタ451のベース電流を制限するための抵抗である。   Reference numeral 451 denotes a transistor for turning on / off the energization of the near-infrared light emitting diode 409, and reference numeral 452 denotes a resistor for limiting the current flowing through the light emitting diode 409. Reference numeral 453 denotes a resistor for limiting the base current of the transistor 451.

フラッシュ装置400内の上記各部の動作は、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450によって制御される。   The operation of each of the above units in the flash device 400 is controlled by the flash control microcomputer 450.

次に、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450のポート(端子)について説明する。CNTは、DC/DCコンバータ422の充電を制御する制御出力ポート、CLKはカメラ100とのシリアル通信のための同期クロック信号の入力ポートである。DOは同期クロックに同期して、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450からシステムコントローラ50にシリアルデータを転送するためのシリアル出力ポートである。DIは同期クロックに同期して、システムコントローラ50からフラッシュ制御マイクロコンピュータ450にシリアルデータを転送するためのシリアルデータ入力ポートである。   Next, the port (terminal) of the flash control microcomputer 450 will be described. CNT is a control output port for controlling the charging of the DC / DC converter 422, and CLK is an input port for a synchronous clock signal for serial communication with the camera 100. DO is a serial output port for transferring serial data from the flash control microcomputer 450 to the system controller 50 in synchronization with the synchronous clock. DI is a serial data input port for transferring serial data from the system controller 50 to the flash control microcomputer 450 in synchronization with the synchronous clock.

INTは積分測光回路446の積分動作を制御するための制御信号出力ポートであり、AD0は積分測光回路446の発光量を示す積分電圧を読み込むためのA/D入力ポートである。DA0はコンパレータ441,442のコンパレート電圧を出力するためのD/A出力ポートである。   INT is a control signal output port for controlling the integration operation of the integral photometry circuit 446, and AD0 is an A / D input port for reading an integral voltage indicating the light emission amount of the integral photometry circuit 446. DA0 is a D / A output port for outputting the comparator voltage of the comparators 441 and 442.

Y0,Y1は前述したデータセレクタ430への出力ポートであり、TRIGはトリガ発生回路431にトリガ信号を発生させる信号を出力するトリガポートである。AUXは補助光点灯用のトランジスタ451を制御するための点灯ポートである。   Y0 and Y1 are output ports to the data selector 430 described above, and TRIG is a trigger port that outputs a signal that causes the trigger generation circuit 431 to generate a trigger signal. AUX is a lighting port for controlling the auxiliary light lighting transistor 451.

図5には、撮像素子14の受光面の一部を示している。撮像素子14の各画素の前面には、ベイヤー配列のカラーフィルタが規則的に配置されている。Gは緑、Rは赤、Bは青のカラーフィルタを示す。また、受光面のうち水平方向及び垂直方向の所定画素毎に、AF用画素SA及びSBが配置されている。   FIG. 5 shows a part of the light receiving surface of the image sensor 14. A Bayer array color filter is regularly arranged in front of each pixel of the image sensor 14. G represents a green color filter, R represents a red color filter, and B represents a blue color filter. In addition, AF pixels SA and SB are arranged for each predetermined pixel in the horizontal direction and the vertical direction on the light receiving surface.

図6には、AF画素SAの構造を示す。また、図7には、AF画素SBの構造を示す。これらの図において、上側の図はAF画素を上部から見た図であり、下側の図はAF画素のb−b’断面を示す。AF画素はフィルタ層を有さず、最上部にマイクロレンズ301が配置される。302はマイクロレンズ301が搭載される平面を構成する平坦層である。   FIG. 6 shows the structure of the AF pixel SA. FIG. 7 shows the structure of the AF pixel SB. In these figures, the upper figure is a view of the AF pixel as viewed from above, and the lower figure shows a b-b 'cross section of the AF pixel. The AF pixel does not have a filter layer, and the microlens 301 is disposed on the top. A flat layer 302 forms a plane on which the microlens 301 is mounted.

AF画素では、混色防止用の遮光メタルと同一平面上に、AF画素の光電変換エリアの中心(画素中心)から一方に偏った(オフセットした)開口部303a,303bを有する遮光層(遮光絞り)303を有する。遮光層303は、アルミ配線層で形成されている。304は光電変換層である。   In the AF pixel, a light-shielding layer (light-shielding stop) having openings 303a and 303b that are offset (offset) from the center (pixel center) of the photoelectric conversion area of the AF pixel on the same plane as the light-shielding metal for preventing color mixing. 303. The light shielding layer 303 is formed of an aluminum wiring layer. Reference numeral 304 denotes a photoelectric conversion layer.

ここで、AF画素SA側の遮光層303の開口部303aとAF画素SB側の遮光層303の開口部303bは、画素中心に対して互いに反対側にオフセットしている。これにより、AF画素SAとAF画素SBには、撮像光学系の瞳のうち異なる部分を通った光束が入射する。304は光電変換層である。   Here, the opening 303a of the light shielding layer 303 on the AF pixel SA side and the opening 303b of the light shielding layer 303 on the AF pixel SB side are offset to the opposite sides with respect to the pixel center. As a result, light beams that have passed through different portions of the pupil of the imaging optical system are incident on the AF pixel SA and the AF pixel SB. Reference numeral 304 denotes a photoelectric conversion layer.

AF画素を用いて行うAF動作を、図8を用いて説明する。同図において、310は撮像光学系を模式的に示したものであり、311はAF画素SAを、312はAF画素SBである。AF画素SAにおいては、遮光絞り303の右側にオフセットした開口部303aを通じて、L1〜L3及びこれらの間の光束のみが光電変換部304に入射する。つまり、AF画素SAには、撮像光学系310の光軸AXLよりも右側の光束のみが入射する。   An AF operation performed using AF pixels will be described with reference to FIG. In the figure, 310 is a schematic diagram of the imaging optical system, 311 is an AF pixel SA, and 312 is an AF pixel SB. In the AF pixel SA, only L1 to L3 and the light beam therebetween enter the photoelectric conversion unit 304 through the opening 303a offset to the right side of the light-shielding stop 303. That is, only the light beam on the right side of the optical axis AXL of the imaging optical system 310 is incident on the AF pixel SA.

一方、AF画素312においては、遮光絞り303の左側にオフセットした開口部303bを通じて、L4〜L6及びこれらの間の光束のみが光電変換部304に入射する。つまり、AF画素SBには、撮像光学系310の光軸AXLよりも左側の光束のみが入射する。   On the other hand, in the AF pixel 312, only L 4 to L 6 and the light beam therebetween enter the photoelectric conversion unit 304 through the opening 303 b offset to the left side of the light-shielding stop 303. That is, only the light beam on the left side of the optical axis AXL of the imaging optical system 310 is incident on the AF pixel SB.

以下、AF画素SAに入射する光束の重心とAF画素SBに入射する光束の重心との間の距離をLとする。   Hereinafter, the distance between the centroid of the light beam incident on the AF pixel SA and the centroid of the light beam incident on the AF pixel SB is L.

このようなAF画素SA,SBが多数並んだ場合の結像の状態について、図9A〜図9Bを用いて説明する。   The state of image formation when a large number of such AF pixels SA and SB are arranged will be described with reference to FIGS. 9A to 9B.

図9Aは、フォーカシングレンズ201が合焦位置よりも被写体側に位置する状態、すなわち前ピン状態を示す。図9Bはフォーカシングレンズ201が合焦位置に位置する合焦状態を示す。また、図9Cは、フォーカシングレンズ201が合焦位置よりも像面側に位置する状態、すなわち後ピン状態を示す。   FIG. 9A shows a state where the focusing lens 201 is located closer to the subject than the in-focus position, that is, a front pin state. FIG. 9B shows an in-focus state in which the focusing lens 201 is located at the in-focus position. FIG. 9C shows a state where the focusing lens 201 is positioned on the image plane side with respect to the in-focus position, that is, a rear pin state.

図9Aの前ピン状態では、AF画素SA上に形成される像(A像)の位置と、AF画素SB上に形成される像(B像)の位置との間の撮像素子14上での差Lは負の値となり、図9Bの合焦状態では、上記差Lは0となる。また、図9Cの後ピン状態では、上記差Lは正の値となる。したがって、AF画素SA上に形成されるA像とAF画素SB上に形成されるB像との間隔を測定することによって、前ピン状態、合焦状態及び後ピン状態といった焦点状態を検出することができる。   In the front pin state of FIG. 9A, the position on the image sensor 14 between the position of the image (A image) formed on the AF pixel SA and the position of the image (B image) formed on the AF pixel SB is shown. The difference L is a negative value, and the difference L is 0 in the in-focus state of FIG. 9B. In the rear pin state of FIG. 9C, the difference L is a positive value. Therefore, by detecting the distance between the A image formed on the AF pixel SA and the B image formed on the AF pixel SB, the focus state such as the front pin state, the focused state, and the rear pin state is detected. Can do.

実際のAF画素SA,SBはそれぞれ、図5に示したように、撮像素子14上に離散的に複数配置されている。このため、A像は複数のAF画素SAからの信号を繋げて像信号として読み出し、B像は複数のAF画素SBからの信号を繋げて像信号として読み出す。   A plurality of actual AF pixels SA and SB are discretely arranged on the image sensor 14 as shown in FIG. For this reason, the A image is read out as an image signal by connecting signals from the plurality of AF pixels SA, and the B image is read out as an image signal by connecting signals from the plurality of AF pixels SB.

次に、図10から図14を用いて、本実施例の撮像システムの動作について説明する。まず、図10及び図11には、カメラ100に搭載されたシステムコントローラ50により、コンピュータプログラムに従って実行されるメインルーチンのフローチャートを示している。なお、「S」はステップを示す。また、丸囲みの文字が同じ部分は、互いに繋がっていることを示す。   Next, the operation of the imaging system of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, FIGS. 10 and 11 show flowcharts of a main routine executed by the system controller 50 mounted on the camera 100 in accordance with a computer program. “S” indicates a step. In addition, parts having the same circled character indicate that they are connected to each other.

カメラ100におけるモードダイアルスイッチ60による電源の投入(ON)により、システムコントローラ50は、フラグや制御変数等を初期化する(S101)。   When the mode dial switch 60 in the camera 100 is turned on (ON), the system controller 50 initializes flags, control variables, and the like (S101).

次に、モードダイアルスイッチ60の設定位置を判断し(S102)、モードダイアルスイッチ60が電源OFFに設定されていたときは、画像表示部28や情報出力部54の動作を終了する。このとき、フラグや制御変数等のパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録する。そして、電源制御回路80により画像表示部28を含むカメラ100の各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行う(S103)。その後、S102に戻る。   Next, the setting position of the mode dial switch 60 is determined (S102), and when the mode dial switch 60 is set to power OFF, the operations of the image display unit 28 and the information output unit 54 are terminated. At this time, parameters such as flags and control variables, setting values, and setting modes are recorded in the nonvolatile memory 56. Then, the power control circuit 80 performs predetermined end processing such as shutting off unnecessary power of each part of the camera 100 including the image display unit 28 (S103). Thereafter, the process returns to S102.

S102において、モードダイアルスイッチ60が静止画撮像モード等の撮像モードに設定されていたときは、S104に進む。   In S102, when the mode dial switch 60 is set to an imaging mode such as a still image imaging mode, the process proceeds to S104.

S104では、電源制御回路80を通じて電池86の残容量を判断する。残容量が所定レベルよりも少ないときは、情報出力部54を用いて表示や音声により警告を行った後(S106)、S102に戻る。また、電池86の残容量が所定レベル以上ある場合は、記録媒体120の空き容量を判断する(S105)。空き容量が所定レベルよりも少ないときは、情報出力部54を用いて表示や音声により警告を行った後(S106)、S102に戻る。記録媒体120の空き容量が所定レベル以上ある場合は、情報出力部54にカメラ100の各種設定状態の表示を行う(S107)。   In S <b> 104, the remaining capacity of the battery 86 is determined through the power control circuit 80. When the remaining capacity is less than the predetermined level, the information output unit 54 is used to give a warning by display or sound (S106), and the process returns to S102. If the remaining capacity of the battery 86 is equal to or higher than a predetermined level, the free capacity of the recording medium 120 is determined (S105). When the free space is less than the predetermined level, the information output unit 54 is used to give a warning by display or voice (S106), and the process returns to S102. When the free capacity of the recording medium 120 is equal to or higher than the predetermined level, various setting states of the camera 100 are displayed on the information output unit 54 (S107).

続いて、システムコントローラ50は、ファインダモード設定スイッチ66の設定状態を判断し(S108)、OVFモードに設定されていた場合はステップ120に進む。EVFモードに設定されていた場合は、主ミラー1及びサブミラー3をアップ動作させ(S111)、シャッタ9を開き(S112)、画像処理回路20に撮像素子14からの撮像信号に基づいて画像信号を生成させる。そして、メモリ制御回路22を介して画像表示メモリ24に書き込まれた画像信号を、画像表示部28に表示させる(S113)。これにより、いわゆるライブビュー表示(動画表示)が行われ、電子ファインダによる被写体観察が可能となる。   Subsequently, the system controller 50 determines the setting state of the finder mode setting switch 66 (S108), and proceeds to step 120 if the OVF mode is set. When the EVF mode is set, the main mirror 1 and the sub mirror 3 are moved up (S111), the shutter 9 is opened (S112), and the image signal is sent to the image processing circuit 20 based on the image pickup signal from the image pickup device 14. Generate. Then, the image signal written in the image display memory 24 via the memory control circuit 22 is displayed on the image display unit 28 (S113). Thereby, so-called live view display (moving image display) is performed, and the subject can be observed by the electronic viewfinder.

次に、システムコントローラ50は、撮像準備スイッチ(SW1)62の状態を判断し(S120)、SW1がOFFの場合はS102に戻る。SW1がONである場合は、測光(AE)処理を行って絞り値及びシャッタ秒時を決定する(S121)。また、AF処理を行って、撮像光学系の焦点検出及びその結果に基づくフォーカシングレンズ201の駆動を行う(S121)。なお、測光・AF処理(S121)の詳細は後述する。   Next, the system controller 50 determines the state of the imaging preparation switch (SW1) 62 (S120), and returns to S102 if SW1 is OFF. If SW1 is ON, photometry (AE) processing is performed to determine the aperture value and shutter speed (S121). Also, AF processing is performed to detect the focus of the imaging optical system and drive the focusing lens 201 based on the result (S121). Details of photometry / AF processing (S121) will be described later.

測光・AF処理を終えると、システムコントローラ50は、撮像スイッチ(SW2)64の状態を判断し(S122)、SW2がOFFであればS102に戻り、ONであれば記録用画像の撮像動作のための撮像処理を実行する(S123)。撮像処理の詳細は後述する。   When the photometry / AF processing is completed, the system controller 50 determines the state of the imaging switch (SW2) 64 (S122). If SW2 is OFF, the process returns to S102. The imaging process is executed (S123). Details of the imaging process will be described later.

撮像処理の終了後、システムコントローラ50は、再度SW2の状態を判断し(S124)、SW2がOFFであれば、今回取得した記録用画像を画像表示部28に表示させる(S126)。これをクイックレビュー表示という。そして、所定時間(レビュー時間)の間記録用画像を表示した後(S127)、ステップ102に戻って、一連の処理を繰り返す。   After completion of the imaging process, the system controller 50 again determines the state of SW2 (S124), and if SW2 is OFF, displays the recording image acquired this time on the image display unit 28 (S126). This is called quick review display. Then, after displaying the recording image for a predetermined time (review time) (S127), the process returns to step 102 and a series of processing is repeated.

一方、S124でSW2がONであれば、システムコントローラ50は、連写モードか否かを判断し(S125)、連写モードの場合はS121に戻る。また、連写モードではない場合は、S124に戻る。   On the other hand, if SW2 is ON in S124, the system controller 50 determines whether or not the continuous shooting mode is set (S125), and returns to S121 in the continuous shooting mode. If the continuous shooting mode is not selected, the process returns to S124.

次に、図12を用いて、図11のS122における測光・AF処理のうち測光処理について説明する。   Next, the photometry process in the photometry / AF process in S122 of FIG. 11 will be described with reference to FIG.

S221において、システムコントローラ50は、ファインダモード設定スイッチ66により選択されているファインダモードを判断する。OVFモードが設定されている場合は、測光センサ7を用いて被写体輝度を測定し(S222)、撮像処理における露光量を演算する(S223)。   In step S <b> 221, the system controller 50 determines the finder mode selected by the finder mode setting switch 66. When the OVF mode is set, the subject luminance is measured using the photometric sensor 7 (S222), and the exposure amount in the imaging process is calculated (S223).

一方、ファインダモードがEVFモードの場合は(S221)、システムコントローラ50は、撮像素子14からの信号に基づいて生成された画像を読み込む(S230)。次に、画像処理回路20に、画像全体を所定数に分割し、それぞれの分割領域での輝度値を画像信号から演算する(S231)。   On the other hand, when the finder mode is the EVF mode (S221), the system controller 50 reads an image generated based on a signal from the image sensor 14 (S230). Next, the image processing circuit 20 divides the entire image into a predetermined number, and calculates a luminance value in each divided area from the image signal (S231).

次に、S231で得られた輝度値が適正な露出状態を示しているか否かを判断する(S232)。適正でない場合は、撮像素子14の電荷蓄積時間(電子シャッタ秒時)を変更しつつ、絞り204の絞り値を変更して、電子ファインダに表示される画像が適正な輝度となるように露出を制御する(S233)。一方、S231で得られた輝度値が適正である場合には、ISO感度に基づいて撮像動作時の露光量(絞り値及びシャッタ秒時)を演算する(S234)。   Next, it is determined whether or not the luminance value obtained in S231 indicates an appropriate exposure state (S232). If not appropriate, the charge accumulation time of the image sensor 14 (in electronic shutter speed) is changed, and the aperture value of the aperture 204 is changed so that the image displayed on the electronic viewfinder has an appropriate brightness. Control is performed (S233). On the other hand, if the luminance value obtained in S231 is appropriate, the exposure amount (aperture value and shutter speed) during the imaging operation is calculated based on the ISO sensitivity (S234).

さらに、システムコントローラ50は、画像信号からホワイトバランスが適正か否かを判断する(S235)。適正でない場合は、ホワイトバランス演算を行い、適切なホワイトバランスとなるようにRGB各色のゲインを制御する(S236)。一方、適正である場合は、S230に戻る。   Further, the system controller 50 determines whether the white balance is appropriate from the image signal (S235). If it is not appropriate, white balance calculation is performed to control the gain of each RGB color so as to achieve an appropriate white balance (S236). On the other hand, if it is appropriate, the process returns to S230.

次に、図13を用いてAF処理を説明する。S301において、システムコントローラ50は、ファインダモード設定スイッチ66の設定を判断する。OVFモードが設定されている場合は、焦点検出ユニット8内のラインセンサ8bの電荷蓄積を行う(S302)。   Next, the AF process will be described with reference to FIG. In S301, the system controller 50 determines the setting of the finder mode setting switch 66. When the OVF mode is set, charge accumulation of the line sensor 8b in the focus detection unit 8 is performed (S302).

そして、所定時間の電荷蓄積にもかかわらず必要な像信号レベルが得られない場合、具体的には被写体輝度(S303)又は被写体のコントラスト(S304)が低い場合は、焦点検出が不能であるとして赤外補助光の点灯指令を出力する(S305)。該点灯指令は、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450に送信される。   If the required image signal level cannot be obtained despite charge accumulation for a predetermined time, specifically, if the subject brightness (S303) or the subject contrast (S304) is low, focus detection is impossible. An infrared auxiliary light lighting command is output (S305). The lighting command is transmitted to the flash control microcomputer 450.

補助光発光指令を受けたフラッシュ制御マイクロコンピュータ450は、図4に示したAUX(点灯)ポートをハイレベルに設定し、トランジスタ451をオンにする。これにより、近赤外発光ダイオード409を点灯させて、被写体に対して図3に示す近赤外補助光(第1の波長領域の補助光)のパターン像を投影する(S305)。そして、S302に戻って、ラインセンサ8bの電荷蓄積を再度行う。   Upon receiving the auxiliary light emission command, the flash control microcomputer 450 sets the AUX (lighting) port shown in FIG. 4 to a high level and turns on the transistor 451. Thereby, the near-infrared light emitting diode 409 is turned on, and the pattern image of the near-infrared auxiliary light (auxiliary light in the first wavelength region) shown in FIG. 3 is projected onto the subject (S305). Then, returning to S302, the charge accumulation of the line sensor 8b is performed again.

S303,S304において、被写体輝度及びコントラストがともに適正である場合は、一対又は複数対のラインセンサ8bからの像信号の位相差を検出し、該位相差に基づいてデフォーカス量を演算する(S306)。   If the subject brightness and the contrast are both appropriate in S303 and S304, the phase difference between the image signals from the pair or plural pairs of line sensors 8b is detected, and the defocus amount is calculated based on the phase difference (S306). ).

次に、デフォーカス量が所定範囲内か否かを判断し(S307)、所定範囲外であれば、デフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ201の合焦状態を得るための駆動量を演算する。そして、該駆動量の情報を含む駆動命令を交換レンズ200に対して送信する(S308)。   Next, it is determined whether or not the defocus amount is within a predetermined range (S307). If the defocus amount is outside the predetermined range, a drive amount for obtaining the in-focus state of the focusing lens 201 is calculated based on the defocus amount. Then, a drive command including the drive amount information is transmitted to the interchangeable lens 200 (S308).

上記駆動指令を受けたレンズ制御マイクロコンピュータ206は、フォーカス制御回路211を介して上記駆動量に応じてフォーカス駆動アクチュエータ202を駆動する。そして、S302に戻り、焦点検出(S302〜S306)と合焦判定(S307)を再度行う。デフォーカス量が所定範囲内である場合は(S307)、AF処理を終了する。このようにして検出ユニット位相差AFによる合焦状態が得られる。   Upon receiving the drive command, the lens control microcomputer 206 drives the focus drive actuator 202 according to the drive amount via the focus control circuit 211. Then, returning to S302, focus detection (S302 to S306) and focus determination (S307) are performed again. If the defocus amount is within the predetermined range (S307), the AF process is terminated. In this way, a focused state by the detection unit phase difference AF is obtained.

また、S301において、ファインダモード設定スイッチ66によりEVFモードが設定されている場合は、システムコントローラ50は、S312にて、図12中のS230〜S236のAE処理とともに、複数のAF画素SA,SBでの電荷蓄積を行う。   If the EVF mode is set by the finder mode setting switch 66 in S301, the system controller 50 uses a plurality of AF pixels SA and SB in S312 together with the AE processes in S230 to S236 in FIG. Charge accumulation.

そして、所定時間の電荷蓄積によって必要な像信号レベルが得られない場合、具体的には被写体輝度(S313)又は被写体のコントラスト(S314)が低い場合は、焦点検出が不能であるとして可視光補助光の点灯指令を出力する(S315)。該点灯指令は、フラッシュ制御マイクロコンピュータ450に送信される。   If the required image signal level cannot be obtained by charge accumulation for a predetermined time, specifically, if the subject brightness (S313) or the subject contrast (S314) is low, it is determined that focus detection is impossible, and visible light assistance is performed. A light lighting command is output (S315). The lighting command is transmitted to the flash control microcomputer 450.

S315において、システムコントローラ50は、近赤外補助光の点灯指令は出力しない。近赤外補助光は、撮像素子14の前に配置された赤外カットフィルタ19によりそのほとんどが遮断され、撮像素子14にはほとんど到達しないからである。つまり、近赤外発光ダイオード409による発光は、電力を無駄に消費することになるので、行わない。このため、本実施例では、可視光補助光(第2の波長領域の補助光)として、キセノン管401から所定時間の間発せられる光を用いる。そして、キセノン管401を発光させながら、S312に戻り、再度AF画素SA,SBでの電荷蓄積を行う。   In step S315, the system controller 50 does not output a near-infrared auxiliary light lighting command. This is because most of the near-infrared auxiliary light is blocked by the infrared cut filter 19 disposed in front of the image sensor 14 and hardly reaches the image sensor 14. That is, light emission by the near-infrared light emitting diode 409 is not performed because power is wasted. For this reason, in this embodiment, light emitted from the xenon tube 401 for a predetermined time is used as visible light auxiliary light (auxiliary light in the second wavelength region). Then, the process returns to S312 while causing the xenon tube 401 to emit light, and charge accumulation is performed again in the AF pixels SA and SB.

S313,S314において、被写体輝度及びコントラストがともに適正である場合は、AF画素SA,SBからの像信号の位相差を検出し、該位相差に基づいてデフォーカス量を演算する(S316)。   In S313 and S314, when both the subject brightness and the contrast are appropriate, the phase difference between the image signals from the AF pixels SA and SB is detected, and the defocus amount is calculated based on the phase difference (S316).

次に、デフォーカス量が所定範囲内か否かを判断し(S317)、所定範囲外であれば、デフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ201の合焦状態を得るための駆動量を演算する。そして、該駆動量の情報を含む駆動命令を交換レンズ200に対して送信する(S318)。   Next, it is determined whether or not the defocus amount is within a predetermined range (S317). If the defocus amount is out of the predetermined range, a drive amount for obtaining the in-focus state of the focusing lens 201 is calculated based on the defocus amount. Then, a drive command including the drive amount information is transmitted to the interchangeable lens 200 (S318).

上記駆動指令を受けたレンズ制御マイクロコンピュータ206は、フォーカス制御回路211を介して上記駆動量に応じてフォーカス駆動アクチュエータ202を駆動する。そして、S312に戻り、焦点検出(S312〜S316)と合焦判定(S317)を再度行う。デフォーカス量が所定範囲内である場合は(S317)、AF処理を終了する。このようにして撮像素子位相差AFによる合焦状態が得られる。   Upon receiving the drive command, the lens control microcomputer 206 drives the focus drive actuator 202 according to the drive amount via the focus control circuit 211. Then, returning to S312, focus detection (S312 to S316) and focus determination (S317) are performed again. If the defocus amount is within the predetermined range (S317), the AF process is terminated. In this way, a focused state by the image sensor phase difference AF is obtained.

次に、図14を用いて、撮像処理(S123)について説明する。S331において、ファインダモード設定スイッチ66によりOVFモードが設定されている場合は、システムコントローラ50は、フラッシュを使用して撮像を行うフラッシュモードか否かを判定する(S332)。   Next, imaging processing (S123) will be described with reference to FIG. If the OVF mode is set by the finder mode setting switch 66 in S331, the system controller 50 determines whether or not the flash mode is for performing imaging using a flash (S332).

フラッシュモードの場合は、フラッシュ装置400に対して所定光量でのプリ発光を指示する(S333)。キセノン管401によりプリ発光が行われている間に、測光センサ7により被写体からの反射光の輝度を測定し(S334)、該測光結果、S233で演算した絞り値及びISO感度設定に基づいて本発光での発光量を演算する(S335)。その後、主ミラー1及びサブミラー3をアップ動作させて撮像光路外に退避させる。   In the case of the flash mode, the flash device 400 is instructed to perform pre-flash with a predetermined light amount (S333). While the pre-light emission is performed by the xenon tube 401, the luminance of the reflected light from the subject is measured by the photometric sensor 7 (S334), and based on the photometric result, the aperture value calculated in S233 and the ISO sensitivity setting. The amount of emitted light is calculated (S335). Thereafter, the main mirror 1 and the sub mirror 3 are moved up and retracted out of the imaging optical path.

一方、S331にてEVFモードが設定されている場合は、システムコントローラ50は、フラッシュモードか否かを判定する(S340)。フラッシュモードの場合は、フラッシュ装置400に対して所定光量でのプリ発光を指示する(S341)。キセノン管401によりプリ発光が行われている間に、撮像素子14の電荷蓄積と信号読み出しを行い、S230と同様に、生成された画像から被写体からの反射光の輝度を測定する(S342)。そして、該測光結果、S234で演算した絞り値及びISO感度設定に基づいて本発光での発光量を演算する(S343)。その後、シャッタ9を閉じる(S344)。   On the other hand, if the EVF mode is set in S331, the system controller 50 determines whether or not the flash mode is set (S340). In the flash mode, the flash device 400 is instructed to perform pre-flash with a predetermined light amount (S341). While pre-emission is being performed by the xenon tube 401, charge accumulation and signal readout of the image sensor 14 are performed, and the luminance of reflected light from the subject is measured from the generated image, similarly to S230 (S342). Then, based on the photometric result, the aperture value calculated in S234 and the ISO sensitivity setting, the light emission amount in the main light emission is calculated (S343). Thereafter, the shutter 9 is closed (S344).

続いて、OVFモード及びEVFモードのいずれにおいても、システムコントローラ50は、絞り204をS233又はS234で演算した絞り値に駆動する(S345)。その後、撮像素子14の電荷蓄積を開始するとともに、シャッタ9を開き、撮像素子14の露光を開始する(S346)。   Subsequently, in both the OVF mode and the EVF mode, the system controller 50 drives the aperture 204 to the aperture value calculated in S233 or S234 (S345). Thereafter, charge accumulation in the image sensor 14 is started, the shutter 9 is opened, and exposure of the image sensor 14 is started (S346).

次に、システムコントローラ50は、フラッシュモードか否かを再度判定する(S347)。フラッシュモードである場合には、シャッタ9の全開とタイミングを合わせて、S335又はS343で求めた発光量でのキセノン管401の本発光を行わせる(S348)。   Next, the system controller 50 determines again whether or not the flash mode is set (S347). In the flash mode, the main light emission of the xenon tube 401 is performed at the light emission amount obtained in S335 or S343 in synchronization with the fully opening of the shutter 9 (S348).

こうして所定のシャッタ秒時が経過すると、システムコントローラ50は、シャッタ9を閉じ(S349)、撮像素子14から撮像信号を読み出して(S350)、画像処理回路20に画像を生成させる(現像)(S351)。さらに、生成された画像をメモリ30に保存し、圧縮・伸長回路32でメモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行って、該処理を終えた画像データを記録媒体120に書き込む。これにより、撮像処理が終了する。   When the predetermined shutter time elapses in this way, the system controller 50 closes the shutter 9 (S349), reads the image signal from the image sensor 14 (S350), and causes the image processing circuit 20 to generate an image (development) (S351). ). Further, the generated image is stored in the memory 30, the image stored in the memory 30 is read by the compression / decompression circuit 32, the compression process or the expansion process is performed, and the processed image data is stored in the recording medium 120. Write. Thereby, an imaging process is complete | finished.

なお、本実施例では、検出ユニット位相差AFと撮像素子位相差AFとを選択可能な撮像装置について説明した。しかし、本発明の実施例は、検出ユニット位相差AFと撮像素子を用いて生成された画像の高周波成分(コントラスト)のピーク値を合焦位置とするいわゆるコントラストAFとを選択可能とする場合を含む。コントラストは撮像素子上での被写体像の結像状態により変化するので、撮像光学系の焦点状態により変化すると言える。つまり、コントラストを検出することは、撮像光学系の焦点検出を行うことである。   In the present embodiment, the imaging apparatus capable of selecting the detection unit phase difference AF and the imaging element phase difference AF has been described. However, in the embodiment of the present invention, the detection unit phase difference AF and the so-called contrast AF in which the peak value of the high-frequency component (contrast) of the image generated by using the imaging element can be selected can be selected. Including. Since the contrast changes depending on the imaging state of the subject image on the image sensor, it can be said that the contrast changes depending on the focus state of the imaging optical system. That is, detecting the contrast means detecting the focus of the imaging optical system.

以上のように、本実施例によれば、焦点状態の検出動作に用いられる受光素子(焦点検出ユニット8内のラインセンサ8b及び撮像素子14)の感度特性に合致した補助光を用いる。これにより、無駄な補助光点灯や合焦判定動作を回避しつつ、高速かつ高精度なAF制御を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, auxiliary light that matches the sensitivity characteristics of the light receiving elements (line sensor 8b and imaging element 14 in the focus detection unit 8) used for the focus state detection operation is used. Accordingly, it is possible to perform AF control with high speed and high accuracy while avoiding unnecessary auxiliary light lighting and focusing determination operation.

なお、上記実施例は例にすぎず、本発明の実施例はこれらに限定されない。各実施例の様々な変更や変形も可能である。   In addition, the said Example is only an example and the Example of this invention is not limited to these. Various modifications and variations of each embodiment are possible.

例えば、上記実施例では、カメラに着脱可能なフラッシュ装置に補助光の光源を設けた場合について説明したが、補助光の光源はカメラに内蔵されていてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the case where the light source for auxiliary light is provided in the flash device that can be attached to and detached from the camera has been described, but the light source for auxiliary light may be incorporated in the camera.

本発明の実施例であるカメラ及びフラッシュ装置を含む撮像システムの構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging system including a camera and a flash device according to an embodiment of the present invention. 実施例のフラッシュ装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the flash apparatus of an Example. 実施例のフラッシュ装置から被写体に投影される補助光パターン像の例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an auxiliary light pattern image projected onto a subject from the flash device according to the embodiment. 実施例のフラッシュ装置の電気回路構成を示す図。The figure which shows the electric circuit structure of the flash apparatus of an Example. 実施例のカメラに用いられる撮像素子の構成を示す部分拡大図。FIG. 3 is a partially enlarged view showing a configuration of an image sensor used in the camera of the embodiment. 上記撮像素子内に設けられたAF画素の上面図及び側面図。FIG. 4 is a top view and a side view of an AF pixel provided in the image sensor. 上記撮像素子内に設けられた他のAF画素の上面図及び側面図。FIG. 6 is a top view and a side view of another AF pixel provided in the image sensor. AF画素を用いた焦点検出原理を説明する図。The figure explaining the focus detection principle using AF pixel. AF画素を用いた焦点検出状態(前ピン状態)を説明する図。The figure explaining the focus detection state (front pin state) using AF pixel. AF画素を用いた焦点検出状態(合焦状態)を説明する図。The figure explaining the focus detection state (focusing state) using AF pixel. AF画素を用いた焦点検出状態(後ピン状態)を説明する図。The figure explaining the focus detection state (rear pin state) using AF pixel. 実施例のカメラで行われる処理のメインルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the main routine of the process performed with the camera of an Example. 実施例のカメラで行われる処理のメインルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the main routine of the process performed with the camera of an Example. 実施例のカメラで行われる測光処理を示すフローチャート。6 is a flowchart showing photometric processing performed by the camera of the embodiment. 実施例のカメラで行われるAF処理を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating AF processing performed by the camera of the embodiment. 実施例のカメラで行われる撮像処理を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating imaging processing performed by the camera of the embodiment. 赤外カットフィルタと補助光の分光感度特性を示す図。The figure which shows the spectral sensitivity characteristic of an infrared cut filter and auxiliary light.

符号の説明Explanation of symbols

100 カメラ
8 焦点検出ユニット
14 撮像素子
20 画像処理回路
50 システムコントローラ
200 交換レンズ
201 フォーカシングレンズ
204 絞り
400 フラッシュ装置
401 キセノン管
409 近赤外発光ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Camera 8 Focus detection unit 14 Image pick-up element 20 Image processing circuit 50 System controller 200 Interchangeable lens 201 Focusing lens 204 Aperture 400 Flash apparatus 401 Xenon tube 409 Near infrared light emitting diode

Claims (3)

撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して記録用画像を生成するための信号を出力する撮像素子と、
前記撮像光学系から前記撮像素子に向かう光のうち赤外波長領域の成分を遮断するフィルタと、
前記撮像素子とは異なる受光センサに前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記受光センサを用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第1の焦点検出手段と、
前記撮像素子に前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記撮像素子を用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第2の焦点検出手段と、
前記第1の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記第1の焦点検出手段の受光素子の感度特性に対応する前記赤外波長領域の光を発光する第1の発光手段を発光させ、
前記第2の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記撮像素子の感度特性に対応する可視光波長領域の光を発光する第2の発光手段を発光させる発光制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system and outputs a signal for generating a recording image; and
A filter that blocks components in the infrared wavelength region of light traveling from the imaging optical system toward the imaging device;
In an imaging mode in which light of the imaging optical system is incident on a light receiving sensor different from the imaging element, a first phase difference is detected between the plurality of images formed by the light from the imaging optical system using the light receiving sensor . 1 focus detection means;
Second focus detection means for detecting phase differences of a plurality of images formed by light from the imaging optical system using the imaging element in an imaging mode in which light of the imaging optical system is incident on the imaging element When,
When the focus state is detected by the first focus detection unit, the first light emitting unit that emits light in the infrared wavelength region corresponding to the sensitivity characteristic of the light receiving element of the first focus detection unit is caused to emit light,
And a light emission control unit that emits the second light emitting unit that emits light in a visible wavelength region corresponding to the sensitivity characteristic of the imaging element when the focus state is detected by the second focus detection unit. An imaging device.
請求項1に記載の撮像装置に対して着脱が可能であり、
前記第1の発光手段及び前記第2の発光手段を有することを特徴とする発光装置。
It can be attached to and detached from the imaging device according to claim 1,
A light emitting device comprising the first light emitting means and the second light emitting means.
撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して記録用画像を生成するための信号を出力する撮像素子と、前記撮像光学系から前記撮像素子に向かう光のうち赤外波長領域の成分を遮断するフィルタと、前記撮像素子とは異なる受光センサに前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記受光センサを用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第1の焦点検出手段と、前記撮像素子に前記撮像光学系の光が入射される撮像モードにおいて、前記撮像素子を用いて前記撮像光学系からの光により形成された複数の像の位相差を検出する第2の焦点検出手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記第1の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記第1の焦点検出手段の受光素子の感度特性に対応する前記赤外波長領域の光を発光する第1の発光手段を発光させる第1の発光制御ステップと、
前記第2の焦点検出手段による焦点状態の検出時に、前記撮像素子の感度特性に対応する可視光波長領域の光を発光する第2の発光手段を発光させる第2の発光制御ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
An image sensor that outputs a signal for generating a recording image by photoelectrically converting a subject image formed by the image pickup optical system, and a component in an infrared wavelength region of light traveling from the image pickup optical system to the image pickup element. In an imaging mode in which light from the imaging optical system is incident on a light- receiving sensor that is different from the filter and the image sensor , a plurality of images formed by light from the imaging optical system using the light-receiving sensor A plurality of images formed by light from the imaging optical system using the imaging element in an imaging mode in which light of the imaging optical system is incident on the imaging element; A second focus detection means for detecting the phase difference of the imaging device,
When the focus state is detected by the first focus detection unit, the first light emitting unit that emits light in the infrared wavelength region corresponding to the sensitivity characteristic of the light receiving element of the first focus detection unit is made to emit light. Light emission control step,
A second light emission control step of causing the second light emitting means to emit light in the visible light wavelength region corresponding to the sensitivity characteristic of the image sensor when the focus state is detected by the second focus detection means. And a method of controlling the imaging apparatus.
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