KR20090043453A - 촬상 장치 - Google Patents

Abstract

연사 촬영 중에 위상차 AF를 행하는 경우라도 고속의 연사가 가능한 촬상 장치를 제공한다. 촬상 장치는, 촬영 광학계를 통과한 피사체광에 관련되는 화상 신호를 생성 가능한 화소 배열과, 촬영 광학계의 사출 눈동자에서의 1쌍의 부분 영역을 통과한 피사체 광속 각각을 수광하는 1쌍의 화소가 수평 방향으로 2 이상 배열된 초점 검출 화소열을 가진 촬상 소자를 구비하고 있다. 이와 같은 촬상 장치에서 연사 촬영 시에 위상차 검출 방식의 초점 검출(위상차　AF)을 행하는 경우에는, 촬상 소자에의 본 노광 P1에 의해 상기의 초점 검출 화소열에서 생성된 신호의 판독 R1 및 위상차 AF의 연산 처리 M1을 실행하여 합초 위치로의 렌즈 구동 D1이 행해진다. 이상과 같은 AF 동작을 연사 촬영 시에서의 각 본 노광 시에 짬짬이 반복하면, 고속의 연사가 가능하게 된다.

연사 촬영, 초점 검출 화소열, 피사체광, 촬영 광학계, AF 동작

Description

촬상 장치{IMAGING DEVICE}

본 발명은, 촬영 광학계를 갖는 촬상 장치에 관한 것이다.

일안 리플렉스 타입의 카메라(촬상 장치)에서는, 구동 가능한 메인 미러 및 서브 미러로 이루어지는 미러부를 구비하고，이 미러부를 다운시킨 경우에는 촬영 렌즈를 통과한 피사체광이 위상차 검출 방식의 AF 모듈(위상차 AF 모듈) 및 광학 파인더에 도광됨과 함께, 미러부를 업시킨 경우에는 피사체광이 촬상면에 도광되도록 되어 있다.

이와 같은 카메라에서의 연사 촬영에서는, 촬상면에의 각 노광 시에 짬짬이 미러부를 다운 구동 및 업 구동시켜 AF 모듈로 피사체광을 유도함으로써, AF 모듈을 이용한 위상차 AF를 행하는 것이 가능하다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특개평 8-43914호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에서의 연사 촬영 중인 위상차 AF에서는, 미러부를 구동하여 AF 모듈에서의 노광을 행해야만 하므로, 이 시간이 제약으로 되어 고속의 연사를 행하는 것이 곤란하다. 이에 대해서, 도 15를 참조하여 설명한다.

도 15는 종래 기술에서의 연사 촬영 시의 AF 동작을 설명하기 위한 타임 차트이다.

셔터 버튼의 완전 누름에 의해 연사 촬영이 개시되면, 촬상면에의 노광(본 노광) P1 후에 미러 다운 구동 Kd를 행하여 AF 모듈로 피사체광을 유도하여, 위상차 검출을 위한 노광 Pa가 행해진다. 이 노광 Pa 후에는, 미러 업 구동 Ku가 행해지는 한편，AF 모듈로부터의 노광 데이터의 판독 Ra 및 위상차 AF의 연산 처리 Ma가 실행되어 합초 위치로의 렌즈 구동 Da가 행해진다. 이와 같은 연사 시의 동작에서, 1회째의 본 노광 P1부터 2회째의 본 노광 P2까지의 시간 간격 Tw를 단축하고자 하여도, 미러 다운 구동 Kd, 미러 업 구동 Ku 및 AF 모듈의 노광 Pa에 걸리는 합계 시간보다 짧게 할 수 없어, 이것이 연사의 고속화의 방해로 된다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 연사 촬영 중에 위상차 AF를 행하는 경우라도 고속의 연사가 가능한 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면은, 촬영 광학계를 갖는 촬상 장치로서，(a) 상기 촬영 광학계를 통과한 피사체광에 관련되는 화상 신호를 생성 가능한 화소 배열과, 상기 촬영 광학계의 사출 눈동자에서의 1쌍의 부분 영역을 통과한 피사체 광속 각각을 수광하는 1쌍의 화소가 소정의 방향을 따라서 2 이상 배열된 초점 검출 화소열을 갖는 촬상 소자와, (b) 상기 촬상 소자를 순차적으로 노광하는 연사 촬영을 행하 여, 각 노광 시에 상기 화소 배열에서 상기 화상 신호를 생성시킴과 함께 상기 초점 검출 화소열에서 소정의 신호를 생성시키는 연사 촬영 수단과, (c) 상기 노광에 의해 생성된 소정의 신호에 기초하여, 위상차 검출 방식의 초점 검출을 행하는 초점 검출 수단과, (d) 상기 초점 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 각 노광 시에 짬짬이 초점 조절을 행하는 초점 조절 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 촬영 광학계의 사출 눈동자에서의 1쌍의 부분 영역을 통과한 피사체 광속 각각을 수광하는 1쌍의 화소가 소정의 방향을 따라서 2 이상 배열된 초점 검출 화소열을 갖는 촬상 소자를 순차적으로 노광하는 연사 촬영에서, 각 노광 시에 초점 검출 화소열에서 생성된 소정의 신호에 기초하여 위상차 검출 방식의 초점 검출을 행하여 각 노광 시에 짬짬이 초점 조절한다. 그 결과, 연사 촬영 중에 위상차 AF를 행하는 경우라도 고속의 연사가 가능하게 된다.

<촬상 장치의 외관 구성>

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 촬상 장치(1)의 외관 구성을 도시하는 도면이다. 여기서, 도 1 및 도 2는 각각 정면도 및 배면도를 도시하고 있다.

촬상 장치(1)는, 예를 들면 일안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라로서 구성되어 있으며, 카메라 보디(10)와, 카메라 보디(10)에 착탈 가능한 촬영 렌즈로 서의 교환 렌즈(2)를 구비하고 있다.

도 1에서, 카메라 보디(10)의 정면측에는, 정면 대략 중앙에 교환 렌즈(2)가 장착되는 마운트부(301)와, 마운트부(301)의 우측 옆에 배치된 렌즈 교환 버튼(302)과, 파지 가능하게 하기 위한 그립부(303)와, 정면 좌측 상부에 배치된 모드 설정 다이얼(305)과, 정면 우측 상부에 배치된 제어값 설정 다이얼(306)과, 그립부(303)의 상면에 배치된 셔터 버튼(307)이 설치되어 있다.

또한, 도 2에서, 카메라 보디(10)의 배면측에는, LCD(Liquid Crystal Display)(311)와, LCD(311)의 좌방에 배치된 설정 버튼군(312)과, LCD(311)의 우방에 배치된 십자키(314)와, 십자키(314)의 중앙에 배치된 푸시 버튼(315)이 구비되어 있다. 또한, 카메라 보디(10)의 배면측에는, LCD(311)의 상방에 배설된 광학 파인더(316)와, 광학 파인더(316)의 주위를 둘러싸는 아이컵(321)과, 광학 파인더(316)의 좌방에 배설된 메인 스위치(317)와, 광학 파인더(316)의 우방에 배설된 노출 보정 버튼(323) 및 AE 로크 버튼(324)과, 광학 파인더(316)의 상방에 배설된 플래시부(318) 및 접속 단자부(319)가 구비되어 있다.

마운트부(301)에는, 장착된 교환 렌즈(2)와의 전기적 접속을 행하기 위해서 커넥터 Ec(도 5 참조)나, 기계적 접속을 행하기 위한 커플러(75)(도 5 참조)가 설치되어 있다.

렌즈 교환 버튼(302)은, 마운트부(301)에 장착된 교환 렌즈(2)를 제거할 때에 압하되는 버튼이다.

그립부(303)는, 유저가 촬영 시에 촬상 장치(1)를 파지하는 부분으로서, 피 팅성을 높이기 위해서 손가락 형상에 맞춘 표면 요철이 형성되어 있다. 또한, 그립부(303)의 내부에는 전지 수납실 및 카드 수납실(도시 생략)이 설치되어 있다. 전지 수납실에는 카메라의 전원으로서 전지(69B)(도 5 참조)가 수납되어 있고, 카드 수납실에는 촬영 화상의 화상 데이터를 기록하기 위한 메모리 카드(67)(도 5 참조)가 착탈 가능하게 수납되도록 되어 있다. 또한, 그립부(303)에는, 그 그립부(303)를 유저가 파지하였는지의 여부를 검출하기 위한 그립 센서를 설치하도록 하여도 된다.

모드 설정 다이얼(305) 및 제어값 설정 다이얼(306)은, 카메라 보디(10)의 상면과 대략 평행한 면 내에서 회전 가능한 대략 원반 형상의 부재로 이루어진다. 모드 설정 다이얼(305)은, 자동 노출(AE) 제어 모드나 자동 초점(AF; 오토 포커스)제어 모드, 혹은 1매의 정지 화상을 촬영하는 정지 화상 촬영 모드나 동화상 촬영 모드 등의 각종 촬영 모드, 기록 완료된 화상을 재생하는 재생 모드 등, 촬상 장치(1)에 탑재된 모드나 기능을 택일적으로 선택하기 위한 것이다. 한편, 제어값 설정 다이얼(306)은, 촬상 장치(1)에 탑재된 각종 기능에 대한 제어값을 설정하기 위한 것이다.

셔터 버튼(307)은, 도중까지 누른 「반 누름 상태」의 조작과, 더 누른 「완전 누름 상태」의 조작이 가능하게 된 압하 스위치이다. 정지 화상 촬영 모드에서 셔터 버튼(307)이 반 누름되면, 피사체의 정지 화상을 촬영하기 위한 준비 동작(노출제어값의 설정이나 초점 검출 등의 준비 동작)이 실행되고, 셔터 버튼(307)이 완전 누름되면, 촬영 동작(촬상 소자(101)(도 3 참조)을 노광하고, 그 노광에 의해 얻어진 화상 신호에 소정의 화상 처리를 실시하여 메모리 카드 등에 기록하는 일련의 동작)이 실행된다. 여기서, 셔터 버튼(307)의 완전 누름이 계속되면, 연사 모드로 되어 정지 화상을 연속하여 촬영하는 연사 촬영이 실행된다.

LCD(311)는, 화상 표시가 가능한 컬러 액정 패널을 구비하고 있으며, 촬상 소자(101)(도 3 참조)에 의해 촬상된 화상의 표시나 기록 완료된 화상의 재생 표시 등을 행함과 함께, 촬상 장치(1)에 탑재되는 기능이나 모드의 설정 화면을 표시하는 것이다. 또한，LCD(311) 대신에, 유기 EL이나 플라즈마 표시 장치를 이용하도록 하여도 된다.

설정 버튼군(312)은, 촬상 장치(1)에 탑재된 각종 기능에 대한 조작을 행하는 버튼이다. 이 설정 버튼군(312)에는, 예를 들면 LCD(311)에 표시되는 메뉴 화면에서 선택된 내용을 확정하기 위한 선택 확정 스위치, 선택 취소 스위치, 메뉴 화면의 내용을 절환하는 메뉴 표시 스위치, 표시 온/오프 스위치, 표시 확대 스위치 등이 포함된다.

십자키(314)는, 원주 방향으로 일정 간격으로 배치된 복수의 압압부(도면 중의 삼각 표시의 부분)를 구비하는 고리 형상의 부재를 갖고, 각 압압부에 대응하여 구비된 도시하지 않은 접점(스위치)에 의해 압압부의 압압 조작이 검출되도록 구성되어 있다. 또한, 푸시 버튼(315)은, 십자키(314)의 중앙에 배치되어 있다. 십자키(314) 및 푸시 버튼(315)은, 촬영 배율의 변경(줌 렌즈(212)(도 5 참조)의 와이드 방향이나 텔레 방향으로의 이동), LCD(311) 등에 재생하는 기록 화상의 코마 전송, 및 촬영 조건(조리개값, 셔터 스피드, 플래시 발광의 유무 등)의 설정 등의 지 시를 입력하기 위한 것이다.

광학 파인더(316)는, 피사체가 촬영되는 범위를 광학적으로 표시하는 것이다. 즉, 광학 파인더(316)에는, 교환 렌즈(2)로부터의 피사체상이 유도되어 있고, 유저는, 이 광학 파인더(316)를 들여다 봄으로써, 실제로 촬상 소자(101)에 의해 촬영되는 피사체를 시인할 수 있다.

메인 스위치(317)는, 좌우로 슬라이드 하는 2접점의 슬라이드 스위치로 이루어지고, 왼쪽에 세트하면 촬상 장치(1)의 전원이 온되고, 오른쪽에 세트하면 전원이 오프된다.

플래시부(318)는, 팝업식의 내장 플래시로서 구성되어 있다. 한편, 외부 플래시 등을 카메라 보디(10)에 부착하는 경우에는, 접속 단자부(319)를 사용하여 접속한다.

아이컵(eyecup)(321)은, 차광성을 갖고 광학 파인더(316)에의 외광의 침입을 억제하는 「コ」자 형상의 차광 부재이다.

노출 보정 버튼(323)은, 노출값(조리개값이나 셔터 스피드)을 수동으로 조정하기 위한 버튼이고, AE 로크 버튼(324)은 노출을 고정하기 위한 버튼이다.

교환 렌즈(2)는, 피사체로부터의 광(광상)을 취득하는 렌즈창으로서 기능함과 함께, 그 피사체광을 카메라 보디(10)의 내부에 배치되어 있는 촬상 소자(101)로 유도하기 위한 촬영 광학계로서 기능하는 것이다. 이 교환 렌즈(2)는, 전술한 렌즈 교환 버튼(302)을 압하 조작함으로써, 카메라 보디(10)로부터 제거하는 것이 가능하게 되어 있다.

교환 렌즈(2)는, 광축 LT를 따라서 직렬적으로 배치된 복수의 렌즈로 이루어지는 렌즈군(21)을 구비하고 있다(도 5 참조). 이 렌즈군(21)에는, 초점의 조절을 행하기 위한 포커스 렌즈(211)(도 5 참조)와, 변배를 행하기 위한 줌 렌즈(212)(도 5 참조)가 포함되어 있고, 각각 광축 LT(도 3 참조) 방향으로 구동됨으로써, 변배나 초점 조절이 행해진다. 또한, 교환 렌즈(2)에는, 그 경동의 외주 적소에 그 경동의 외주면을 따라서 회전 가능한 조작환이 구비되어 있고, 상기의 줌 렌즈(212)는, 메뉴얼 조작 혹은 오토 조작에 의해, 상기 조작환의 회전 방향 및 회전량에 따라서 광축 방향으로 이동하고, 그 이동처의 위치에 따른 줌 배율(촬영 배율)로 설정되도록 되어 있다.

<촬상 장치(1)의 내부 구성>

다음으로, 촬상 장치(1)의 내부 구성에 대해서 설명한다. 도 3은, 촬상 장치(1)의 종단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 카메라 보디(10)의 내부에는, 촬상 소자(101), 파인더부(102)(파인더 광학계), 미러부(103), 위상차 AF 모듈(107) 등이 구비되어 있다.

촬상 소자(101)는, 카메라 보디(10)에 교환 렌즈(2)가 장착된 경우의 그 교환 렌즈(2)가 구비하고 있는 렌즈군의 광축 LT 상에서, 광축 LT에 대하여 수직으로 되는 방향으로 배치되어 있다. 촬상 소자(101)로서는, 예를 들면 포토다이오드를 갖고 구성되는 복수의 화소가 매트릭스 형상으로 2차원 배치된 CMOS 컬러 에리어 센서(CMOS형의 촬상 소자)가 이용된다. 촬상 소자(101)는, 교환 렌즈(2)를 통과하여 결상된 피사체광상에 관한 R(적), G(녹), B(청) 각 색 성분의 아날로그의 전기 신호(화상 신호)를 생성하고, R, G, B 각 색의 화상 신호로서 출력한다. 이 촬상 소자(101)의 구성에 대해서는, 후에 상술한다.

상기의 광축 LT 상에서, 피사체광이 파인더부(102)를 향하여 반사되는 위치에는, 미러부(103)가 배치되어 있다. 교환 렌즈(2)를 통과한 피사체광은, 미러부(103)(후술하는 주 미러(1031))에 의해 상방으로 반사된다. 교환 렌즈(2)를 통과한 피사체광의 일부는 이 미러부(103)를 투과한다.

파인더부(102)는, 펜타 프리즘(105), 접안 렌즈(106) 및 광학 파인더(316)를 구비하고 있다. 펜타 프리즘(105)은, 단면 5각형을 나타내고, 그 하면으로부터 입사된 피사체광상을 내부에서의 반사에 의해 그 광상의 천지 좌우를 교체하여 정립상으로 하기 위한 프리즘이다. 접안 렌즈(106)는, 펜타 프리즘(105)에 의해 정립상으로 된 피사체상을 광학 파인더(316)의 외측으로 유도한다. 이와 같은 구성에 의해, 파인더부(102)는, 본 촬영 전의 촬영 대기 시에서 피사계를 확인하기 위한 파인더로서 기능한다.

미러부(103)는, 주 미러(1031) 및 서브 미러(1032)로 구성되어 있고, 주 미러(1031)의 배면측에서, 서브 미러(1032)가 주 미러(1031)의 배면을 향하여 쓰러지도록 회동 가능하게 설치되어 있다. 주 미러(1031)를 투과한 피사체광의 일부는 서브 미러(1032)에 의해 반사되고, 이 반사된 피사체광은 위상차 AF 모듈(107)에 입사된다.

상기의 미러부(103)는, 소위 퀵 리턴 미러로서 구성되어 있고, 교환 렌즈(2)를 통과한 피사체광을 도 3과 같이 위상차 AF 모듈(107)로 유도하는 광로(제1 광 로)와 도 4와 같이 촬상 소자(101)로 유도하는 광로(제2 광로)의 절환을 행하는 부위이다. 구체적으로는, 노광 시(본 촬영 시)에서 도 4에 도시한 바와 같이 회전축(1033)을 회동 지점으로하여 상방을 향하여 튀어오른다. 이 때, 서브 미러(1032)는, 상기의 미러부(103)가 펜타 프리즘(105)의 하방 위치에서 정지하였을 때에는, 주 미러(1031)와 대략 평행하게 되도록 절첩된 상태로 된다. 이에 의해, 교환 렌즈(2)로부터의 피사체광이 미러부(103)에 의해 차단되지 않고 촬상 소자(101) 상에 도달하여, 촬영 소자(101)가 노광된다. 촬상 소자(101)에서의 촬상 동작이 종료되면, 미러부(103)는 원래의 위치(도 3에 도시하는 위치)로 복귀하여, 교환 렌즈(2)를 통과한 피사체광이 위상차 AF 모듈(107)에 도광된다.

또한, 미러부(103)를 본 촬영(화상 기록용의 촬영) 전에 도 4에 도시하는 미러 업의 상태로 함으로써 촬상 장치(1)는, 촬상 소자(101)에서 순차적으로 생성되는 화상 신호에 기초하여 동화상적 양태로 피사체를 LCD(311)에 표시하는 라이브 뷰(프리 뷰) 표시가 가능하게 되어 있다. 즉, 본 촬영 전의 촬상 장치(1)에서는, 상기의 라이브 뷰 표시가 행해지는 전자 파인더(라이브 뷰 모드), 또는 광학 파인더를 선택하여 피사체의 구도 결정이 가능하다. 또한, 전자 파인더와 광학 파인더의 절환은, 도 2에 도시하는 절환 스위치(85)를 조작함으로써 행해진다.

위상차 AF 모듈(107)은, 피사체의 핀트 정보를 검출하는 측거 소자 등으로 이루어지는 소위 AF 센서로서 구성되어 있다. 이 위상차 AF 모듈(107)은, 미러부(103)의 저부에 배설되어 있고, 위상차 검출 방식의 초점 검출(이하에서는 「위상차 AF」 라고도 함)에 의해 합초 위치를 검출한다. 즉, 촬영 대기 시에서 유저 가 광학 파인더(316)로 피사체를 확인하는 경우에는, 도 3에 도시한 바와 같이 주 미러(1031) 및 서브 미러(1032)가 다운된 상태에서 위상차 AF 모듈(107)로 피사체로부터의 광이 유도됨과 함께, 위상차 AF 모듈(107)로부터의 출력에 기초하여 교환 렌즈(2) 내의 포커스 렌즈(211)가 구동되어 핀트 맞춤이 행해진다.

촬상 소자(101)의 광축 방향 전방에는, 셔터 유닛(40)이 배치되어 있다. 이 셔터 유닛(40)은, 상하 방향으로 이동하는 막체를 구비하고, 그 개방 동작 및 폐쇄 동작에 의해 광축 LT를 따라서 촬상 소자(101)로 유도되는 피사체광의 광로 개구 동작 및 광로 차단 동작을 행하는 메카니컬 포컬 플레인 셔터로서 구성되어 있다. 또한, 셔터 유닛(40)은, 촬상 소자(101)가 완전 전자 셔터 가능한 촬상 소자인 경우에는 생략 가능하다.

<촬상 장치(1)의 전기적 구성>

도 5는 촬상 장치(1)의 전기적인 구성을 도시하는 블록도이다. 여기서, 도 1∼도 4와 동일한 부재 등에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한, 설명의 편의상, 교환 렌즈(2)의 전기적 구성에 대해서 우선 설명한다.

교환 렌즈(2)는, 전술한 렌즈군(21) 외에, 렌즈 구동 기구(24)와, 렌즈 위치 검출부(25)와, 렌즈 제어부(26)와, 조리개 구동 기구(27)를 구비하고 있다.

렌즈군(21)에서는, 포커스 렌즈(211) 및 줌 렌즈(212)와, 카메라 보디(10)에 구비된 촬상 소자(101)에 입사되는 광량을 조절하기 위한 조리개(23)가, 경동(22)내에서 광축 LT(도 3) 방향에 유지되어 있고, 피사체의 광상을 취득하여 촬상 소자(101)에 결상시킨다. AF 제어에서는, 포커스 렌즈(211)가 교환 렌즈(2) 내의 AF 액튜에이터(71M)에 의해 광축 LT 방향으로 구동됨으로써 초점 조절이 행해진다.

포커스 구동 제어부(71A)는, 렌즈 제어부(26)를 통하여 메인 제어부(62)로부터 공급되는 AF 제어 신호에 기초하여, 포커스 렌즈(211)를 합초 위치로 이동시키기 위해서 필요한, AF 액튜에이터(71M)에 대한 구동 제어 신호를 생성하는 것이다. AF 액튜에이터(71M)는, 스텝핑 모터 등으로 이루어지고, 렌즈 구동 기구(24)에 렌즈 구동력을 부여한다.

렌즈 구동 기구(24)는, 예를 들면 헬리코이드 및 그 헬리코이드를 회전시키는 도시하지 않은 기어 등으로 구성되며, AF 액튜에이터(71M)로부터의 구동력을 받아, 포커스 렌즈(211) 등을 광축 LT와 평행한 방향으로 구동시키는 것이다. 또한, 포커스 렌즈(211)의 이동 방향 및 이동량은, 각각 AF 액튜에이터(71M)의 회전 방향 및 회전수에 따른다.

렌즈 위치 검출부(25)는, 렌즈군(21)의 이동 범위 내에서 광축 LT 방향으로 복수개의 코드 패턴이 소정 피치로 형성된 인코드판과, 이 인코드판에 접접하면서 렌즈와 일체적으로 이동하는 인코더 브러시를 구비하고 있고, 렌즈군(21)의 초점 조절 시의 이동량을 검출한다. 또한, 렌즈 위치 검출부(24)에서 검출된 렌즈 위치는, 예를 들면 펄스수로서 출력된다.

렌즈 제어부(26)는, 예를 들면 제어 프로그램을 기억하는 ROM이나 상태 정보에 관한 데이터를 기억하는 플래시 메모리 등의 메모리가 내장된 마이크로컴퓨터로 이루어져 있다.

또한, 렌즈 제어부(26)는, 커넥터 Ec를 통하여 카메라 보디(10)의 메인 제어 부(62)와의 사이에서 통신을 행하는 통신 기능을 갖고 있다. 이에 의해, 예를 들면 렌즈군(21)의 촛점 거리, 사출 눈동자 위치, 조리개값, 합초 거리 및 주변 광량상태 등의 상태 정보 데이터나, 렌즈 위치 검출부(25)에서 검출되는 포커스 렌즈(211)의 위치 정보를 메인 제어부(62)에 송신할 수 있음과 함께, 메인 제어부(62)로부터 예를 들면 포커스 렌즈(211)의 구동량의 데이터를 수신할 수 있다.

조리개 구동 기구(27)는, 커플러(75)를 통하여 조리개 구동 액튜에이터(76M)로부터의 구동력을 받아, 조리개(23)의 조리개 직경을 변경하는 것이다.

계속해서, 카메라 보디(10)의 전기적 구성에 대해서 설명한다. 카메라 보디(10)는, 앞서 설명한 촬상 소자(101), 셔터 유닛(40) 등 이외에, AFE(아날로그 프론트 엔드)(5), 화상 처리부(61), 화상 메모리(614), 메인 제어부(62), 플래시 회로(63), 조작부(64), VRAM(65), 카드 I/F(66), 메모리 카드(67), 통신용 I/F(68), 전원 회로(69), 전지(69B), 미러 구동 제어부(72A) 및 미러 구동 액튜에이터(72M), 셔터 구동 제어부(73A) 및 셔터 구동 액튜에이터(73M), 조리개 구동 제어부(76A) 및 조리개 구동 액튜에이터(76M)를 구비하여 구성되어 있다.

촬상 소자(101)는, 앞서 설명한 바와 같이 CMOS 컬러 에리어 센서로 이루어지고, 후술하는 타이밍 제어 회로(51)에 의해, 그 촬상 소자(101)의 노광 동작의 개시(및 종료)나, 촬상 소자(101)가 구비하는 각 화소의 출력 선택, 화소 신호의 판독 등의 촬상 동작이 제어된다.

AFE(5)는, 촬상 소자(101)에 대하여 소정의 동작을 행하게 하는 타이밍 펄스를 공급함과 함께, 촬상 소자(101)로부터 출력되는 화상 신호에 소정의 신호 처리 를 실시하고, 디지털 신호로 변환하여 화상 처리부(61)에 출력하는 것이다. 이 AFE(5)는, 타이밍 제어 회로(51), 신호 처리부(52) 및 A/D 변환부(53) 등을 구비하여 구성되어 있다.

타이밍 제어 회로(51)는, 메인 제어부(62)로부터 출력되는 기준 클럭에 기초하여 소정의 타이밍 펄스(수직 주사 펄스 φVｎ, 수평 주사 펄스 φVｍ, 리세트 신호 φVr 등을 발생시키는 펄스)를 생성하여 촬상 소자(101)에 출력하여, 촬상 소자(101)의 촬상 동작을 제어한다. 또한, 소정의 타이밍 펄스를 신호 처리부(52)나 A/D 변환부(53)에 각각 출력함으로써, 신호 처리부(52) 및 A/D 변환부(53)의 동작을 제어한다.

신호 처리부(52)는, 촬상 소자(101)로부터 출력되는 아날로그의 화상 신호에 소정의 아날로그 신호 처리를 실시하는 것이다. 이 신호 처리부(52)에는, CDS(상관 이중 샘플링) 회로, AGC(오토 게인 컨트롤) 회로 및 클램프 회로 등이 구비되어 있다. A/D 변환부(53)는, 신호 처리부(52)로부터 출력된 아날로그의 R, G, B의 화상 신호를, 타이밍 제어 회로(51)로부터 출력되는 타이밍 펄스에 기초하여, 복수의 비트(예를 들면 12비트)로 이루어지는 디지털의 화상 신호로 변환하는 것이다.

화상 처리부(61)는, AFE(5)로부터 출력되는 화상 데이터에 소정의 신호 처리를 행하여 화상 파일을 작성하는 것으로, 흑 레벨 보정 회로(611), 화이트 밸런스 제어 회로(612) 및 감마 보정 회로(613) 등을 구비하여 구성되어 있다. 또한, 화상 처리부(61)에 취득된 화상 데이터는, 촬상 소자(101)의 판독에 동기하여 화상 메모리(614)에 일단 기입되고, 이후 이 화상 메모리(614)에 기입된 화상 데이터에 액세스하여, 화상 처리부(61)의 각 블록에서 처리가 행해진다.

흑 레벨 보정 회로(611)는, A/D 변환부(53)에 의해 A/D 변환된 R, G, B의 각디지털 화상 신호의 흑 레벨을, 기준의 흑 레벨로 보정하는 것이다.

화이트 밸런스 보정 회로(612)는, 광원에 따른 백의 기준에 기초하여, R(적), G(녹), B(청)의 각 색 성분의 디지털 신호의 레벨 변환(화이트 밸런스(WB) 조정)을 행하는 것이다. 즉 화이트 밸런스 제어 회로(612)는, 메인 제어부(62)로부터 공급되는 WB 조정 데이터에 기초하여, 촬영 피사체에서 휘도나 채도 데이터 등으로부터 본래 백색이라고 추정되는 부분을 특정하고, 그 부분의 R, G, B 각각의 색 성분의 평균과, G/R비 및 G/B비를 구하고, 이것을 R, B의 보정 게인으로서 레벨 보정한다.

감마 보정 회로(613)는, WB 조정된 화상 데이터의 계조 특성을 보정하는 것이다. 구체적으로는 감마 보정 회로(613)는, 화상 데이터의 레벨을 색 성분마다 미리 설정된 감마 보정용 테이블을 이용하여 비선형 변환함과 함께 오프셋 조정을 행한다.

화상 메모리(614)는, 촬영 모드 시에는, 화상 처리부(61)로부터 출력되는 화상 데이터를 일시적으로 기억함과 함께, 이 화상 데이터에 대하여 메인 제어부(62)에 의해 소정의 처리를 행하기 위한 작업 영역으로서 이용되는 메모리이다. 또한, 재생 모드 시에는, 메모리 카드(67)로부터 판독한 화상 데이터를 일시적으로 기억한다.

메인 제어부(62)는, 예를 들면 제어 프로그램을 기억하는 ROM이나 일시적으 로 데이터를 기억하는 RAM 등의 기억부가 내장된 마이크로컴퓨터로 이루어지고, 촬상 장치(1) 각 부의 동작을 제어하는 것이다.

플래시 회로(63)는, 플래시 촬영 모드에서, 플래시부(318) 또는 접속 단자부(319)에 접속되는 외부 플래시의 발광량을, 메인 제어부(62)에 의해 설정된 발광량으로 제어하는 것이다.

조작부(64)는, 전술한 모드 설정 다이얼(305), 제어값 설정 다이얼(306), 셔터 버튼(307), 설정 버튼군(312), 십자키(314), 푸시 버튼(315), 메인 스위치(317) 등을 포함하고, 조작 정보를 메인 제어부(62)에 입력하기 위한 것이다.

VRAM(65)은, LCD(311)의 화소수에 대응한 화상 신호의 기억 용량을 갖고, 메인 제어부(62)와 LCD(311) 사이의 버퍼 메모리이다. 카드 I/F(66)는, 메모리 카드(67)와 메인 제어부(62) 사이에서 신호의 송수신을 가능하게 하기 위한 인터페이스이다. 메모리 카드(67)는, 메인 제어부(62)에서 생성된 화상 데이터를 보존하는 기록 매체이다. 통신용 I/F(68)는, 퍼스널 컴퓨터나 그 밖의 외부 기기에 대한 화상 데이터 등의 전송을 가능하게 하기 위한 인터페이스이다.

전원 회로(69)는, 예를 들면 정전압 회로 등으로 이루어지고, 메인 제어부(62) 등의 제어부, 촬상 소자(101), 그 밖의 각종 구동부 등, 촬상 장치(1) 전체를 구동시키기 위한 전압을 생성한다. 또한, 촬상 소자(101)에의 통전 제어는, 메인 제어부(62)로부터 전원 회로(69)에 공급되는 제어 신호에 의해 행해진다. 전지(69B)는, 알칼리 건전지 등의 1차 전지나, 니켈 수소 충전지 등의 이차 전지로 이루어지고, 촬상 장치(1) 전체에 전력을 공급하는 전원이다.

미러 구동 제어부(72A)는, 촬영 동작의 타이밍에 맞추어, 미러 구동 액튜에이터(72M)를 구동시키는 구동 신호를 생성하는 것이다. 미러 구동 액튜에이터(72M)는, 미러부(103)(퀵 리턴 미러)를, 수평 자세 혹은 경사 자세로 회동시키는 액튜에이터이다.

셔터 구동 제어부(73A)는, 메인 제어부(62)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 셔터 구동 액튜에이터(73M)에 대한 구동 제어 신호를 생성하는 것이다. 셔터 구동 액튜에이터(73M)는, 셔터 유닛(40)의 개폐 구동(개폐 동작)을 행하는 액튜에이터이다.

조리개 구동 제어부(76A)는, 메인 제어부(62)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 조리개 구동 액튜에이터(76M)에 대한 구동 제어 신호를 생성하는 것이다. 조리개 구동 액튜에이터(76M)는, 커플러(75)를 통하여 조리개 구동 기구(27)에 구동력을 부여한다.

또한, 카메라 보디(10)는, 흑 레벨 보정 회로(611)로부터 출력되는 흑 레벨 보정 완료된 화상 데이터에 기초하여, 촬상 소자(101)를 이용한 오토 포커스(AF) 제어 시에 필요한 연산을 행하는 위상차 AF 연산 회로(77)를 구비하고 있다.

이 위상차 AF 연산 회로(77)를 이용한 촬상 장치(1)의 위상차 AF 동작에 대해서, 자세하게 설명한다.

<촬상 장치(1)의 위상차 AF 동작에 대해서>

촬상 장치(1)에서는, 촬상 소자(101)에서 사출 눈동자가 서로 다른 부분을 투과(통과)한 투과광을 수광함으로써 위상차 AF가 가능한 구성으로 되어 있다. 이 촬상 소자(101)의 구성과, 이 촬상 소자(101)를 이용한 위상차 AF의 원리를, 이하에서 설명한다.

도 6 및 도 7은 촬상 소자(101)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

촬상 소자(101)에서는, 그 촬상면(101f)에서 매트릭스 형상으로 규정된 복수의 AF 에리어 Ef 각각에서 위상차 검출 방식의 초점 검출이 가능한 구성으로 되어 있다(도 6).

각 AF 에리어 Ef에는, 포토다이오드 상에 R(적), G(녹) 및 B(청)의 각 컬러 필터가 배설된 R 화소(111), G 화소(112) 및 B 화소(113)로 이루어지는 통상의 화소(이하에서는 「통상 화소」라고도 함)(110)가 설치됨과 함께, 후술하는 차광판(12a, 12b)(평행 사선부)을 갖고 위상차 AF를 행하기 위한 화소(이하에서는 「AF화소」라고도 함)(11f)가 설치되어 있다(도 7).

그리고, AF 에리어 Ef에는, 통상 화소(110)의 수평 라인으로서 G 화소(112)와 R 화소(111)가 수평 방향으로 교대로 배치된 Gr 라인 L1과, B 화소(113)와 G 화소(112)가 수평 방향으로 교대로 배치된 Gb 라인 L2가 형성되어 있다. 이 Gr 라인 L1과 Gb 라인 L2가 수직 방향으로 교대로 배치됨으로써 베이어 배열의 화소 배열이 구성되어, 교환 렌즈(2)을 통과한 피사체광상에 따른 화상 신호의 생성이 가능하게 된다.

또한，AF 에리어 Ef에는, 예를 들면 상기 통상 화소(110)의 수평 라인 6개 마다 AF 화소(11f)가 수평 방향으로 배열된 AF 라인(초점 검출 화소열) Lf가 형성되어 있다. 또한，AF 에리어 Ef 내에는, 예를 들면 20개 정도의 AF 라인 Lf가 형 성되어 있다.

다음으로，AF 라인 Lf를 이용한 위상차 AF의 원리를 상세하게 설명한다.

도 8은 AF 라인 Lf를 이용한 위상차 AF의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

AF 라인 Lf에는, 교환 렌즈(2)에 관한 사출 눈동자의 우측 부분 Qa로부터의 광속 Ta와 좌측 부분 Qb로부터의 광속 Tb를 분리시키기 위한 개구부 OP의 위치가 경면 대상으로 되어 있는 차광판(12a, 12b)을 가진 1쌍의 화소(11a, 11b)가 수평 방향을 따라서 2 이상 배열되어 있다. 보다 상세하게는, 슬릿 형상의 개구부 OP가 바로 아래의 광전 전환부(포토다이오드) PD에 대하여 우측으로 치우친 차광판(12a)을 갖는 화소(이하에서는 「제1 AF 화소」라고도 함)(11a)와, 슬릿 형상의 개구부 OP가 바로 아래의 광전 전환부 PD에 대하여 좌측으로 치우친 차광판(12b)을 갖는 화소(이하에서는 「제2 AF 화소」라고도 함)(11b)가 AF 라인 Lf에서 교대로 배치되어 있다(도 7). 이에 의해, 사출 눈동자의 우측 부분 Qa로부터의 광속 Ta가 마이크로 렌즈 ML 및 차광판(12a)의 개구 OP를 통과하여 제1 AF 화소(11a)의 광전 전환부 PD에서 수광되고, 사출 눈동자의 좌측 부분 Qb로부터의 광속 Tb가 마이크로 렌즈 ML 및 차광판(12b)의 개구 OP를 통과하여 제2 AF 화소(11b)의 광전 전환부 PD에서 수광되게 된다. 바꿔 말하면, 1쌍의 화소(11a, 11b)에서는, 교환 렌즈(2)의 사출 눈동자에서의 우측 부분 및 좌측 부분(1쌍의 부분 영역) Qa, Qb를 통과한 피사체의 광속 Ta, Tb 각각이 수광된다.

이하에서는, 제1 AF 화소(11a)의 화소 출력을 「a계열의 화소 출력」이라고 부르고, 제2 AF 화소(11b)의 화소 출력을 「b계열의 화소 출력」이라고 부르기로 하고, 예를 들면, 임의의 1개의 AF 라인 Lf에 배치된 AF 화소(11f)의 화소 배열로부터 얻어지는 a계열의 화소 출력과 b계열의 화소 출력의 관계를, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.

AF 라인 Lf에서는, 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이 사출 눈동자의 양측으로부터의 각 광속 Ta, Tb가 제1 AF 화소(11a) 및 제2 AF 화소(11b)에서 수광된다. 여기서, 도 9와 같이 배치된 a계열의 화소 a1∼a3을 포함하는 AF 라인 Lf에서의 a계열의 화소 출력은, 도 10의 그래프 Ga(실선으로 도시)와 같이 표시된다. 한편, 도 9와 같이 배치된 b계열의 화소 b1∼b3을 포함하는 AF 라인 Lf에서의 b계열의 화소 출력은, 도 10의 그래프 Gb(파선으로 도시)와 같이 표시된다. 즉, a계열 및 b계열의 각 화소 출력에 의해 그래프 Ga, Gb로 표시되는 1쌍의 상열 Ga, Gb가 생성되게 된다.

도 10에 도시한 그래프 Ga와 그래프 Gb를 비교하면, a계열의 화소 출력과 b계열의 화소 출력은, AF 라인 Lf의 방향(수평 방향)으로 어긋남량(시프트량) Sf만큼 위상차가 생겨 있는 것을 알 수 있다.

한편, 상기의 시프트량 Sf와, 촬상 소자(101)의 촬상면에 대하여 초점면이 디포커스되어 있는 양(디포커스량)의 관계는, 도 11에 도시하는 1차 함수의 그래프Gc로 표시된다. 이 그래프 Gc의 기울기에 대해서는, 공장 시험 등에 의해 미리 취득할 수 있는 것이다.

따라서, 촬상 소자(101)의 AF 라인 Lf의 출력에 기초하여 위상차 AF 연산 회로(77)에서 상기의 시프트량 Sf를 구한 후에, 도 11의 그래프 Gc에 기초하여 디포 커스량을 산출하고, 산출된 디포커스량에 상당하는 구동량을 포커스 렌즈(211)에 부여함으로써, 포커스 렌즈(211)를 합초 위치로 이동시키는 위상차 AF가 가능하게 된다.

또한, 위상차 AF 모듈(107)을 이용한 위상차 AF에서도, 전술한 촬영 소자(101)를 이용한 위상차 AF와 마찬가지의 동작이 행해진다. 즉, 위상차 AF 모듈(107)은, 교환 렌즈(2)에 관한 사출 눈동자의 우측 부분 및 좌측 부분(1쌍의 부분 영역) Qa, Qb를 통과한 피사체 광속 각각을 수광하는 1쌍의 라인 센서를 갖고，이 위상차 AF 모듈(센서부)(107)로부터의 출력 신호에 기초하여 위상차 AF가 실행된다.

이상과 같은 촬상 소자(위상차 검출 기능을 가진 촬상 소자)(101)를 이용하여 위상차 AF가 가능한 촬상 장치(1)에서의 연사 촬영 시의 AF 동작에 대해서, 이하에서 설명한다.

<연사 촬영 시의 AF 동작>

도 12는 촬상 장치(1)에서의 연사 촬영 시의 AF 동작을 설명하기 위한 타임 차트이다.

촬상 장치(1)에서는, 전술한 바와 같이 셔터 버튼(307)의 완전 누름이 계속되는 경우에는 촬상 소자(101)를 순차적으로 노광하는 연사 촬영이 행해지지만, 이 연사 촬영 중에서는 촬상 소자(101)의 노광 데이터에 기초하는 위상차 AF가 가능하게 되어 있다. 이 연사 시의 AF 동작에 관해서, 이하에서 상세하게 설명한다.

셔터 버튼(307)이 완전 누름되면, 우선 미러 업 구동 Ku가 행해진 후에, 교 환 렌즈(2)로부터의 피사체광을 수광한 촬상 소자(101)에서 1회째의 노광(본 노광) P1이 행해진다.

다음으로, 본 노광 P1에 의해 촬상 소자(101)의 전체 화소(유효 화소 모두)에서 생성된 전하 신호(노광 데이터)의 판독(전체 화소 판독) R1을 행함과 함께, 이 노광 데이터에 포함되는 AF 라인 Lf의 화소 데이터에 기초하는 위상차 AF의 연산 처리 M1을 위상차 AF 연산 회로(77)에서 실시한다.

그리고, 위상차 AF의 연산 처리 M1로부터 얻어진 연산 결과, 즉 디포커스량에 기초하여, 포커스 렌즈(211)를 합초 위치에 구동시키는 렌즈 구동 D1이 실행되어, 양호한 핀트 상태에서 2회째의 촬영에 관한 본 노광 P2가 행해지게 된다. 또한，3회째 이후의 촬영을 행하는 경우에도, 각 본 노광 시에 짬짬이 상기의 전체 화소 판독 R1, 위상차 AF의 연산 처리 M1 및 렌즈 구동 D1과 마찬가지의 동작이 행해짐으로써, 위상차 AF에 의한 초점 조절이 실시된다.

이상과 같이 본 노광에서 생성된 촬상 소자(101)의 노광 데이터에 기초하는 위상차 AF를, 연사 촬영 시에서의 각 본 노광 P1, P2 시에 짬짬이 실시하기 때문에, 이동하는 피사체(동체) 등에 대해서도 핀트가 맞는 촬영 화상의 취득이 가능하게 된다. 또한, 촬상 장치(1)에서는, 연사 촬영 중에서의 미러부(103)의 구동(미러 다운 구동 및 미러 업 구동) 등이 불필요하게 되기 때문에, 미러부의 구동 등이 필요한 종래의 연사에서의 시간 간격 Tw(도 15)보다 짧은 시간 간격 Tv(도 12)에서 각 본노광을 행할 수 있게 되어, 연사 속도(연사 코마 속도)의 향상이 도모된다.

이하에서는, 전술한 연사 촬영 시의 AF 동작을 행하는 촬상 장치(1)의 기본 적인 동작에 대해서 설명한다.

<촬상 장치(1)의 기본적인 동작>

도 13 및 도 14는, 촬상 장치(1)의 기본적인 동작을 설명하는 플로우차트이다. 이 동작은, 촬상 장치(1)의 전원 온부터 단사 촬영이나 연사 촬영이 종료될 때까지의 일련의 동작을 나타내고 있으며, 메인 제어부(62)에서 실행된다.

메인 스위치(317)가 유저에 의해 조작되어 촬상 장치(1)의 전원이 온되면, 절환 스위치(85)의 설정 상태에 기초하여 전자 파인더(라이브 뷰 모드)가 선택되어 있는지가 판정된다(스텝 ST1). 여기서, 전자 파인더가 선택되어 있는 경우에는, 스텝 ST2에 진행하고, 전자 파인더가 아니라 광학 파인더(316)가 선택되어 있는 경우에는, 스텝 ST14로 진행한다.

스텝 ST2에서는, 미러 구동 제어부(72A)에 의해 미러 구동 액튜에이터(72M)를 구동하여, 미러부(103)에서의 주 미러(1031) 및 서브 미러(1032)를 업시킨다(도 4 참조).

스텝 ST3에서는, 셔터 구동 제어부(73A)에 의해 셔터 구동 액튜에이터(73M)를 구동하여, 셔터 유닛(40)의 개방 동작을 행한다.

스텝 ST4에서는, 촬상 소자(101)를 라이브 뷰 모드에서 기동한다. 즉, 촬상 소자(101)의 판독 주기를 예를 들면 1/60초로 설정하여 기동한다. 이에 의해, LCD(311)에서의 라이브 뷰 표시가 개시된다.

스텝 ST5에서는, 광학 파인더(316)로 절환되었는지를 판정한다. 구체적으로는, 절환 스위치(85)가 유저에 의해 조작되어 광학 파인더(316)가 선택되었는지의 여부를 판단한다. 여기서, 광학 파인더(316)로 절환된 경우에는, 스텝 ST11로 진행하고, 절환되어 있지 않은 경우에는, 스텝 ST6으로 진행한다.

스텝 ST6에서는, 셔터 버튼(307)이 유저에 의해 반 누름되었는지를 판정한다. 여기서, 반 누름된 경우에는, 스텝 ST7로 진행하고, 반 누름되어 있지 않은 경우에는, 스텝 ST5로 되돌아간다.

스텝 ST7에서는, 촬상 소자(101)에 의한 위상차 AF를 행한다. 구체적으로는, 라이브 뷰 표시를 위해서 순차적으로 노광되는 촬영 소자(101)로부터 출력된 AF 라인 Lf의 노광 데이터에 기초하여 디포커스량을 산출하고, 이 디포커스량에 상당하는 구동량을 포커스 렌즈(211)에 공급하여 합초 위치로 이동시키는 합초 제어가 행해진다.

스텝 ST8에서는, 셔터 버튼(307)이 유저에 의해 완전 누름되었는지를 판정한다. 여기서, 완전 누름된 경우에는, 스텝 ST9로 진행하고, 완전 누름되어 있지 않은 경우에는, 스텝 ST5로 되돌아간다.

스텝 ST9에서는, 본 노광을 행한다. 즉, 촬상 소자(101)에서 기록용의 촬영 화상 데이터를 포함하는 노광 데이터를 생성하는 본 촬영 동작이 행해진다.

스텝 ST10에서는, 스텝 ST9의 본 노광에 의해 촬상 소자(101)에서 생성된 노광 데이터의 판독을 행한다. 판독된 노광 데이터에 포함되는 촬영 화상 데이터는, AFE(5) 및 화상 처리부(61)에서의 처리를 거쳐 메모리 카드(67)에 기록하는 것이 가능하다.

스텝 ST11에서는, 미러 구동 제어부(72A)에 의해 미러 구동 액튜에이터(72M) 를 구동하여, 미러부(103)에서의 주 미러(1031) 및 서브 미러(1032)를 다운시킨다(도 3 참조).

스텝 ST12에서는, 셔터 구동 제어부(73A)에 의해 셔터 구동 액튜에이터(73M)를 구동하여, 셔터 유닛(40)의 폐쇄 동작을 행한다.

스텝 ST13에서는, 광학 파인더가 선택되어 있기 때문에, 전자 파인더에 필요한 촬상 소자(101) 및 LCD(311)를 오프로 한다.

스텝 ST14에서는, 전자 파인더로 절환되었는지를 판정한다. 구체적으로는, 절환 스위치(85)가 유저에 의해 조작되어 전자 파인더가 선택되었는지의 여부를 판단한다. 여기서, 전자 파인더로 절환된 경우에는, 스텝 ST2로 되돌아가고, 절환되어 있지 않은 경우에는, 스텝 ST15로 진행한다.

스텝 ST15에서는, 셔터 버튼(307)이 유저에 의해 반 누름되었는지를 판정한다. 여기서, 반 누름된 경우에는, 스텝 ST16으로 진행하고, 반 누름되어 있지 않은 경우에는, 스텝 ST14로 되돌아간다.

스텝 ST16에서는, 위상차 AF 모듈(107)에 의한 위상차 AF를 행한다.

스텝 ST17에서는, 셔터 버튼(307)이 유저에 의해 완전 누름되었는지를 판정한다. 여기서, 완전 누름된 경우에는, 스텝 ST18로 진행하고, 완전 누름되어 있지 않은 경우에는, 스텝 ST14로 되돌아간다.

스텝 ST18에서는, 미러 구동 제어부(72A)에 의해 미러 구동 액튜에이터(72M)를 구동하여, 미러부(103)에서의 주 미러(1031) 및 서브 미러(1032)를 업시킨다(도 4 참조).

스텝 ST19에서는, 본 노광을 행한다. 이 본 노광에 의해, 단사 촬영이나 연사 촬영 시에, 촬상 소자(101)에서의 통상 화소(110)의 화소 배열에서 피사체 화상에 관련되는 촬영 화상 데이터(화상 신호)가 생성됨과 함께 AF 라인(초점 검출 화소열) Lf에서 초점 검출용의 노광 데이터(화소열 신호)가 생성되게 된다.

스텝 ST20에서는, 스텝 ST19의 본 노광에 의해 촬상 소자(101)에서 생성된 노광 데이터의 판독을 행한다. 이에 의해, 연사 촬영에서의 각 본 노광 시에 짬짬이, 촬상 소자(101)에서의 통상 화소(110)의 화소 배열로부터 촬영 화상 데이터(화상 신호)를 출력시킴과 함께 AF 라인(초점 검출 화소열) Lf로부터 초점 검출용의 노광 데이터(화소열 신호)를 출력시키는 것이 가능하게 된다.

스텝 ST21에서는, 스텝 ST17에서 검출된 셔터 버튼(307)의 완전 누름이 계속되고 있는지를 판정한다. 즉, 연사 촬영에 관한 다음의 촬영이 있는지의 여부를 판단한다. 여기서, 셔터 버튼(307)의 완전 누름이 계속되고 있는 경우에는, 스텝 ST22로 진행하고, 완전 누름이 해제되어 있는 경우에는, 스텝 ST24로 진행한다.

스텝 ST22에서는, 스텝 ST20에서 판독된 노광 데이터에 기초하여, 촬영 피사체에 관한 디포커스량을 산출한다. 구체적으로는, 연사 촬영에서의 각 본 노광 사이에 촬상 소자(101)로부터 출력된 AF 라인 Lf의 노광 데이터에 기초하여, 전술한 위상차 AF를 행하여 디포커스량이 구해진다.

스텝 ST23에서는, 스텝 ST22에서 산출된 디포커스량에 기초하여 포커스 렌즈(211)를 구동하여 합초 제어를 행한다. 즉, 스텝 ST22에서 얻어진 초점 검출의 결과에 기초하여, 연사 촬영에서의 각 본 노광 시에 짬짬이 초점 조절이 실시된다.

스텝 ST24에서는, 상기의 스텝 ST11과 마찬가지로, 미러 구동 제어부(72A)에 의해 미러 구동 액튜에이터(72M)를 구동하여 미러부(103)에서의 주 미러(1031) 및 서브 미러(1032)를 다운시킨다.

이상의 촬상 장치(1)의 동작에 의해, 연사 촬영에서의 각 본 노광 시에 촬상 소자(101)의 AF 라인 Lf에서 생성되는 노광 데이터에 기초하여 위상차 AF를 행하기 때문에, 종래의 연사 기술에서 필요하였던 위상차 AF 모듈(107)의 노광 Pa(도 15)를 생략할 수 있어, 고속의 연사가 가능하게 된다. 또한, 촬상 장치(1)에서는, 미러부(103)를 업시킨 상태 그대로, 즉 교환 렌즈(2)를 통과한 피사체광을 촬상 소자(101)로 유도하는 광로(제2 광로)로의 절환을 미러부(103)에서 유지하여 연사 촬영을 행하기 때문에, 종래의 연사 기술에서 필요하였던 미러 다운 구동 Kd 및 미러 업 구동 Ku(도 15)를 생략할 수 있어, 연사 속도의 한층 더한 향상이 도모된다.

또한, 촬상 장치(1)의 동작에서는, 상기 스텝 ST10(도 13) 후에 스텝 ST21∼ST24(도 14)의 동작을 행하도록 하여도 된다. 이에 의해，라이브 뷰 모드 시(전자 파인더 사용 시)에 연사 촬영을 행하는 경우에도, 적절한 위상차 AF를 행할 수 있음과 함께, 고속의 연사가 가능하게 된다.

<변형예>

·상기 실시 형태의 촬상 장치에서는, 광학 파인더와 전자 파인더의 각 기능을 갖고, 이들 선택이 가능하게 되어 있는 것은 필수가 아니라, 광학 파인더의 기능만을 갖고 있어도 된다. 이 경우에도, 연사 촬영 시에는 미러 업 상태로 하여 촬상 소자(101)의 AF 화소(11f)로부터의 노광 데이터에 기초하는 위상차 AF를 행하 면, AF 동작을 수반한 고속의 연사가 가능하게 된다.

·상기의 실시 형태에서의 AF 화소에 대해서는, 도 7에 도시한 바와 같이 수평 방향을 따라서 배열하는 것은 필수가 아니라, 수직 방향으로 배열하도록 하여도 된다. 이 경우에는, AF 화소에서 얻어지는 1쌍의 상열(a계열의 상열 및 b계열의 상열)에 관한 수직 방향의 시프트량에 의해 위상차 AF가 행해지게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 촬상 장치(1)의 외관 구성을 도시하는 도면.

도 2는 촬상 장치(1)의 외관 구성을 도시하는 도면.

도 3은 촬상 장치(1)의 종단면도.

도 4는 미러부(103)에서의 미러 업의 상태를 도시하는 도면.

도 5는 촬상 장치(1)의 전기적인 구성을 도시하는 블록도.

도 6은 촬상 소자(101)의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 7은 촬상 소자(101)의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 8은 AF 라인 Lf를 이용한 위상차 AF의 원리를 설명하기 위한 도면.

도 9는 a계열의 화소 출력과 b계열의 화소 출력의 관계를 설명하기 위한 도면.

도 10은 a계열의 화소 출력과 b계열의 화소 출력의 관계를 설명하기 위한 도면.

도 11은 시프트량 Sf와 디포커스량의 관계를 도시하는 도면.

도 12는 촬상 장치(1)에서의 연사 촬영 시의 AF 동작을 설명하기 위한 타임 차트.

도 13은 촬상 장치(1)의 기본적인 동작을 설명하는 플로우차트.

도 14는 촬상 장치(1)의 기본적인 동작을 설명하는 플로우차트.

도 15는 종래 기술에서의 연사 촬영 시의 AF 동작을 설명하기 위한 타임 차 트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 촬상 장치

2 : 교환 렌즈

10 : 카메라 보디

11a : 제1 AF 화소

11b : 제2 AF화소

11f : AF 화소

12a, 12b　: 차광판

62 : 메인 제어부

77 : 위상차 AF 연산 회로

85 : 절환 스위치

101 : 촬상 소자

101f : 촬상면

103 : 미러부

107 : 위상차 AF 모듈

110 : 통상 화소

211 : 포커스 렌즈

307 : 셔터 버튼

311 : LCD

316 : 광학 파인더

Ef　: AF 에리어

L1　: Gr 라인　

L2　: Gb 라인

Lf　: AF 라인　

OP　: 차광판의 개구부

Qa　: 사출 눈동자의 우측 부분

Qb　: 사출 눈동자의 좌측 부분

Sf　: 시프트량

Claims (2)

1. 촬영 광학계를 갖는 촬상 장치로서,

   (a) 상기 촬영 광학계를 통과한 피사체광에 관련되는 화상 신호를 생성 가능한 화소 배열과, 상기 촬영 광학계의 사출 눈동자에서의 1쌍의 부분 영역을 통과한 피사체 광속 각각을 수광하는 1쌍의 화소가 소정의 방향을 따라서 2 이상 배열된 초점 검출 화소열을 갖는 촬상 소자와,

   (b) 상기 촬상 소자를 순차적으로 노광하는 연사 촬영을 행하여, 각 노광 시에 상기 화소 배열에서 상기 화상 신호를 생성시킴과 함께 상기 초점 검출 화소열에서 소정의 신호를 생성시키는 연사 촬영 수단과,

   (c) 상기 노광에 의해 생성된 소정의 신호에 기초하여, 위상차 검출 방식의 초점 검출을 행하는 초점 검출 수단과,

   (d) 상기 초점 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 각 노광 시에 짬짬이 초점 조절을 행하는 초점 조절 수단

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
2. 제1항에 있어서,

   (e) 상기 촬영 광학계의 사출 눈동자에서의 1쌍의 부분 영역을 통과한 피사체 광속 각각을 수광하는 1쌍의 라인 센서를 가진 센서부로부터의 출력 신호에 기초하여, 상기 위상차 검출 방식의 초점 검출을 행하는 수단과,

   (f) 상기 피사체광을 상기 센서부로 유도하는 제1 광로와, 상기 피사체광을 상기 촬상 소자에 유도하는 제2 광로의 절환을 행하는 광로 절환 수단

   을 더 구비하고,

   상기 연사 촬영 수단은,

   (b-1) 상기 광로 절환 수단에 의한 상기 제2 광로로의 절환을 유지하여 상기 연사 촬영을 행하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.

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