(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クイックリターンミラーによって撮像光学系から撮像素子に至る光路を転換して撮像対象を視認可能とする光学ファインダーと、前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中と前記撮像光学系外との間で駆動するミラー駆動手段とを備える一眼レフタイプのデジタルスチルカメラであって、
半押しおよび全押し可能なシャッターボタンと、
位相差オートフォーカスを行う位相差合焦手段と、
撮像素子によって得られた画像信号に基づいた合焦である画像信号オートフォーカスを行う画像信号合焦手段と、
光学ファインダーによる撮影モードにおいて、前記シャッターボタンの半押し時には位相差オートフォーカスを行うよう前記位相差合焦手段を制御する半押し時制御手段と、
本撮影時には画像信号オートフォーカスを行うよう前記画像信号合焦手段を制御する撮影時合焦制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、
撮影候補の画像を表示するライブビュー表示可能な表示手段と、
前記表示手段にライブビュー表示する際に、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系から退避させるとともに、画像信号オートフォーカスを行うよう前記画像信号合焦手段を制御する合焦制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項３】
請求項２に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、
ライブビュー表示の少なくともオフを指示するライブビュー操作部材と、
前記ライブビュー操作部材によるライブビュー表示の前記オフの指示に基づきライブビュー表示をオフするビューオフ制御手段と、
ライブビュー表示をオフする際に、前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させて前記光学ファインダーにより被写体像を視認可能とするとともに、位相差オートフォーカスを行うよう前記位相差合焦手段を制御する位相差合焦制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項４】
請求項３に記載のデジタルスチルカメラであって、
前記ビューオフ制御手段が、前記ライブビュー表示をオフする際には前記表示手段をオフすることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項５】
請求項１に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、
位相差オートフォーカス方式と画像信号オートフォーカス方式との切り換えを指示する合焦指示手段と、
前記合焦指示手段によって前記画像信号オートフォーカス方式が指示された場合には前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系から退避させるとともに、前記合焦指示手段によって前記位相差オートフォーカス方式が指定された場合には前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させるミラー制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項６】
請求項５に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、
撮影候補の画像を表示するライブビュー表示可能な表示手段と、
前記合焦指示手段により前記画像信号オートフォーカス方式が指定された場合に前記ライブビュー表示をオンするよう前記表示手段を制御する表示制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項７】
請求項６に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、
前記表示手段をオフする表示オフ制御手段と、
前記表示手段がオフされた場合に、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させるとともに、それに対応して位相差オートフォーカス方式を選択する合焦選択手段と、
を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項８】
請求項７に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、
前記本撮影の後に、少なくとも前記表示手段による表示を前記本撮影の前におけるライブビュー表示のオンオフ状態に戻す表示復帰制御手段を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項９】
請求項１に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、
前記半押し時には、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させるとともに、位相差オートフォーカスを行うよう前記位相差合焦手段を制御する半押し合焦制御手段と、
前記全押し時には、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系から退避させるとともに、画像信号オートフォーカスを行うよう前記画像信号合焦手段を制御する全押し合焦制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一眼レフタイプのデジタルスチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一眼レフタイプのデジタルスチルカメラにおいては、一眼レフタイプの銀塩フィルムを使用するカメラ（以下銀塩カメラと略称する）のフィルム装填部分にＣＣＤ等の撮像素子を取り付けてデジタルスチルカメラとしているものが多い。このようなデジタルスチルカメラでは、撮像レンズを通った光をセパレータレンズで分離して、それらの像間の距離をもとにレンズ移動量を求めて合焦を行う位相差オートフォーカス（ＡＦ）方式により合焦を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、撮像素子の画素ピッチが小さくなり、画素数が増加する傾向にあるが、画素ピッチが小さくなるにつれて要求されるピント精度は高くなる。一方、位相差ＡＦ方式ではピント合わせの精度に限界があり、画素ピッチに見合ったピント精度のオートフォーカスが行えなくなりつつある。
【０００４】
ところで、ＡＦ方式には位相差ＡＦ方式以外に、撮像素子で得られた画像データのコントラストに基づいて合焦を行う画像信号オートフォーカス、より具体的には画像のコントラストを基に合焦を行うコントラストＡＦ方式がある。コントラストＡＦ方式は位相差ＡＦ方式に比べてピント精度が良好である。そのため、撮像素子の画素数の増加に応じてコントラストＡＦ方式を採用したデジタルスチルカメラが望まれているが、上述のように一眼レフタイプのデジタルスチルカメラではコントラストＡＦが行えなかった。
【０００５】
この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図しており、一眼レフタイプでありながら画像信号オートフォーカスが行えるデジタルスチルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、クイックリターンミラーによって撮像光学系から撮像素子に至る光路を転換して撮像対象を視認可能とする光学ファインダーと、前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中と前記撮像光学系外との間で駆動するミラー駆動手段とを備える一眼レフタイプのデジタルスチルカメラであって、半押しおよび全押し可能なシャッターボタンと、位相差オートフォーカスを行う位相差合焦手段と、撮像素子によって得られた画像信号に基づいた合焦である画像信号オートフォーカスを行う画像信号合焦手段と、光学ファインダーによる撮影モードにおいて、前記シャッターボタンの半押し時には位相差オートフォーカスを行うよう前記位相差合焦手段を制御する半押し時制御手段と、本撮影時には画像信号オートフォーカスを行うよう前記画像信号合焦手段を制御する撮影時合焦制御手段と、を備えている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、撮影候補の画像を表示するライブビュー表示可能な表示手段と、前記表示手段にライブビュー表示する際に、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系から退避させるとともに、画像信号オートフォーカスを行うよう前記画像信号合焦手段を制御する合焦制御手段と、を備えている。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、ライブビュー表示の少なくともオフを指示するライブビュー操作部材と、前記ライブビュー操作部材によるライブビュー表示の前記オフの指示に基づきライブビュー表示をオフするビューオフ制御手段と、ライブビュー表示をオフする際に、前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させて前記光学ファインダーにより被写体像を視認可能とするとともに、位相差オートフォーカスを行うよう前記位相差合焦手段を制御する位相差合焦制御手段と、を備えている。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載のデジタルスチルカメラであって、前記ビューオフ制御手段が、前記ライブビュー表示をオフする際には前記表示手段をオフしている。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、位相差オートフォーカス方式と画像信号オートフォーカス方式との切り換えを指示する合焦指示手段と、前記合焦指示手段によって前記画像信号オートフォーカス方式が指示された場合には前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系から退避させるとともに、前記合焦指示手段によって前記位相差オートフォーカス方式が指定された場合には前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させるミラー制御手段と、を備えている。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、撮影候補の画像を表示するライブビュー表示可能な表示手段と、前記合焦指示手段により前記画像信号オートフォーカス方式が指定された場合に前記ライブビュー表示をオンするよう前記表示手段を制御する表示制御手段と、を備えている。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、前記表示手段をオフする表示オフ制御手段と、前記表示手段がオフされた場合に、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させるとともに、それに対応して位相差オートフォーカス方式を選択する合焦選択手段と、を備えている。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項７に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、前記本撮影の後に、少なくとも前記表示手段による表示を前記本撮影の前におけるライブビュー表示のオンオフ状態に戻す表示復帰制御手段を備えている。
【００１４】
また、請求項９の発明は、請求項１に記載のデジタルスチルカメラであって、さらに、前記半押し時には、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系中に位置させるとともに、位相差オートフォーカスを行うよう前記位相差合焦手段を制御する半押し合焦制御手段と、前記全押し時には、前記ミラー駆動手段を制御して前記クイックリターンミラーを前記撮像光学系から退避させるとともに、画像信号オートフォーカスを行うよう前記画像信号合焦手段を制御する全押し合焦制御手段と、を備えている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
＜１．装置構成＞
図１は、この発明の一実施形態であるデジタルスチルカメラにおける主要機構部分の概略構成図、図２は撮影時の主要機構部分の動作状態図である。
【００１９】
このデジタルスチルカメラ１は、銀塩一眼レフカメラを利用して構成されたカメラ本体２を有し、このカメラ本体２の前面に撮影レンズ３が装着され、撮影レンズ３には、撮影レンズ部４および絞り５等が装備されている。
【００２０】
撮影レンズ部４の光路方向後方には、カメラ本体２内の後部上方の枢支部６に回動変位可能に枢支されたクイックリターンミラーＭ１が配設され、さらにこのクイックリターンミラーＭ１の光路方向後方には、フォーカルプレーンシャッター７と、さらにその後方に撮像センサ８が配置されている。
【００２１】
上記カメラ本体２には、フォーカルプレーンシャッター７も残存させてあるが、撮像センサ８の種類によっては、フォーカルプレーンシャッター７は除去しても良い。
【００２２】
この撮像センサ８の前面には、この撮像センサ８からのアナログ画像信号のサンプリング時の折り返しノイズの影響を防止する光学ローパスフィルタ１８が配設されており、この光学ローパスフィルタ１８、前記フォーカルプレーンシャッター７及び撮像センサ８で撮像ユニット１９を構成している。
【００２３】
この撮像ユニット１９は、移動機構３０によって、光軸に沿って前後方向に移動可能となっている。そして、撮像ユニット１９は、撮影時にクイックリターンミラーＭ１が上方に回動するのに連動して、光軸方向前方に撮影位置つまり撮像センサ８の受光面がレンズバックの位置となるまで移動し、撮影後にはクイックリターンミラーＭ１が下方に回動復帰するのに連動して、クイックリターンミラーＭ１との機械的干渉を生じない退避位置まで、光軸方向後方に移動するものとなされている。
【００２４】
なお、移動機構３０としては、公知構成の機構を採用すれば良く、例えばモータで回転駆動されるボルトの回転をボルトの軸方向の直線運動に変換する機構を利用すること等により、構成すればよい。
【００２５】
上記クイックリターンミラーＭ１の上方位置において、カメラ本体２には、銀塩カメラのファインダー相当部位９が形成されており、このファインダー相当部位９には、フォーカシングスクリーン１０を介してペンタ形プリズム１１が配置されている。さらに、プリズム１１の後方には、所定のリレーレンズ１２が配置され、リレーレンズ１２の後方には、接眼部１３が配置される一方、リレーレンズ１２の上方には、測光センサ１４が配置されている。なお、図２では、リレーレンズは省略されている。また、撮影レンズ３から撮像ユニット１９の光学ローパスフィルタ１８に至るまでが、この発明における撮像光学系に相当する。さらに、クイックリターンミラーＭ１、プリズム１１、リレーレンズ１２および接眼部１３が光学ファインダーを形成している。
【００２６】
上記クイックリターンミラーＭ１は、図３に示すシャッターボタン２４ａを全押しするまでは、図１および図２（Ａ）に示すように、光軸に対して４５度の角度で傾斜した定常位置にあり、上記撮影レンズ部４からの光路Ｌをフォーカシングスクリーン１０へと向かわせる。シャッターボタンが全押しされると、図２（Ｂ）〜（Ｄ）で示すように、枢支部６を中心にしてほぼ水平位置まで上方に回動変位して撮影レンズ部４からの光路Ｌを開放する。
【００２７】
Ｍ２は上記クイックリターンミラーＭ１に一体化されたミラーであり、クイックリターンミラーＭ１に部分的に設けられたハーフミラー部を透過した光学像を、このミラーＭ２と下方の固定ミラーＭ３とで測距センサ１５に向かわせる。測距センサ１５は、上記光学像を受光して被写体までの距離を検出して上記撮影レンズ部４を自動合焦させるものである。
【００２８】
上記プリズム１１は、フォーカシングスクリーン１０に結像した光学像を反転縮小して、測光センサ１４および前記接眼部１３へと向かわせる役割を果たす。また、上記測光センサ１４または、撮像センサ８による画像データを基にカメラ制御ＣＰＵ２０により得られた光量データに基づいて、絞り値およびシャッタースピードの各制御値が設定され、さらには撮像センサ８の露光量が設定されるようになっている。
【００２９】
また、カメラ本体２内部には撮影レンズ部４に含まれるフォーカスレンズをその光軸方向に駆動するためのフォーカスモータ３６が設けられている。
【００３０】
カメラ本体２の背面には、前記撮像センサ８の出力に基づいて得られた画像を表示する液晶表示器（ＬＣＤ）からなる表示部１６が設けられている。
【００３１】
図３は、デジタルスチルカメラ１の制御系を示すブロック図である。
【００３２】
図３において、３は撮影レンズ、４は撮影レンズ部、５は絞り、Ｍ１はクイックリターンミラー、７はフォーカルプレーンシャッター、８は撮像センサ、１１はプリズム、１３は接眼部、１６は表示部であり、これらは図１および図２に示したものと同一である。
【００３３】
２０はカメラ制御ＣＰＵであり、このカメラ制御ＣＰＵ２０は、カメラ本体２の各部品を制御するものである。具体的には、上記絞り５を絞りドライバ２１を介して制御し、撮像センサ８をタイミングジェネレータ（センサドライブ）２２を介して制御する。また、クイックリターンミラーＭ１のアクチュエータ１７及び撮像ユニット１９の移動機構３０を、ミラー／撮像ユニット駆動回路２３を介して制御し、フォーカルプレーンシャッター７をシャッタードライバ２５を介して制御する。さらに、フォーカスモータ３６をモータドライバ２６を介して制御する。
【００３４】
このカメラ制御ＣＰＵ２０には、カメラ操作スイッチ２４が接続されている。カメラ操作スイッチ２４は、シャッターボタン２４ａや電源スイッチ等を含む。
【００３５】
上記撮像センサ８は、この実施形態では電荷結合素子（ＣＣＤ）からなる。撮像センサ８は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色透過フィルターが画素単位に市松模様に張られたエリアセンサであり、撮影レンズ部４による被写体の光学像を、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号（各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換して出力する。
【００３６】
タイミングジェネレータ２２は、カメラ制御ＣＰＵ２０から送信される基準クロックに基づき、撮像センサ８の駆動制御信号を生成し出力するものである。タイミングジェネレータ２２は、たとえば積分開始／終了（露出開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号を生成し、ドライバを介して撮像センサ８に出力する。
【００３７】
撮像センサ８の出力は、それぞれＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路８１、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路８２、Ａ／Ｄ変換器８３によって信号処理される。ＣＤＳ回路８１は画像信号のノイズの低減を行い、ＡＧＣ回路８２はゲイン調整により画像信号のレベル調整を行う。Ａ／Ｄ変換器８３は、ＡＧＣ回路８２で正規化されたアナログ信号を１０ビットのデジタル信号に変換するものである。
【００３８】
４０は上記Ａ／Ｄ変換器の出力を画像処理して画像ファイルを形成する画像処理部であり、画像処理ＣＰＵにより制御される。
【００３９】
撮影時には、撮像センサ８からの画像データが画像処理部４０に取り込まれて、各種の処理が施される。
【００４０】
画像処理部４０に取り込まれたＡ／Ｄ変換器８３からの信号は、撮像センサ８からの読み出しに同期して画像メモリ６１に書き込まれ、以後この画像メモリ６１のデータをアクセスして各ブロックの処理を行うようになっている。
【００４１】
画像処理部４０において、画素補間ブロック４１は、所定の補間パターンで画素補間を行うブロックであり、この実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素をそれぞれのフィルターパターンでマスキングした後、高帯域まで画素を持つＧについては、メディアン（中間値）フィルタで周辺４画素の中間の２値を用いて平均値に置換し、Ｒ、Ｂに関しては、平均補間して、それぞれの出力を得る。
【００４２】
カラーバランス制御ブロック４２は、上記画素補間ブロック４１により画素補間が行われたＲ、Ｇ、Ｂの各出力を独立にゲイン補正して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色補正を行うものである。カラーバランスについては、Ｒ、Ｇ、Ｂ出力それぞれの平均値に対してカメラ制御ＣＰＵ２０により、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇを演算し、Ｒ、Ｂの補正ゲインとしている。
【００４３】
ガンマ補正ブロック４３は、カラーバランスを正規化したＲ、Ｇ、Ｂ出力に対して非線形変換を行うものであり、表示部１６に適した階調変換が行われる。ガンマ補正された画像データは、画像メモリ６１に格納される。
【００４４】
ビデオエンコーダ４４は、画像メモリ６１に格納された上記データを呼び出してＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコードし、表示部１６に表示する。
【００４５】
画像圧縮ブロック４５は、撮像センサ８から得られた撮影画像について、画像データを画像メモリ６１から呼び出して圧縮処理を行うもので、撮影画像は圧縮後はメモリカードドライバ４６を介してメモリカード６２に記録される。
【００４６】
なお、メモリカード６２は、カメラ本体２の所定部位に着脱自在に装着されるようになっている。
【００４７】
図４はデジタルスチルカメラの背面の様子を示す図である。
【００４８】
カメラ本体２の背面には、前述の表示部１６以外に、その右方に、４連スイッチ３５が設けられており、ボタンＵ、Ｄ、Ｌ、Ｒで表示部１６の表示に対応した選択項目の選択等の各種操作が可能となっている。
【００４９】
また、カメラ本体２背面の４連スイッチ３５の下方には、ＬＣＤボタン３１、確定ボタン３２、取消ボタン３３、およびメニューボタン３４が設けられている。このうち、ＬＣＤボタン３１は、表示部１６の表示をオンオフさせるためのボタンであり、ＬＣＤボタン３１を押す毎に表示部１６のオンオフが切り替わる。確定ボタン３２および取消ボタン３３は各種設定時の項目選択時に選択を確定するか取り消すかを指示入力するためのスイッチであり、メニューボタン３４は後述するメニュー選択画面等の各種設定画面を切り換え表示させるためのスイッチである。
【００５０】
＜２．状態遷移および動作＞
つぎに、デジタルスチルカメラ１の状態遷移および動作を説明する。このデジタルスチルカメラ１は、主に「撮影モード」と「再生モード」という２つのモードを備えている。このうち、撮影モードは、撮影に関する処理を行うモードであり、表示部１６においては、撮影待機状態では、後述するように場合によりライブビュー表示が、撮影直後には撮影画像の表示が行われる。また、再生モードは、メモリカード６２に記録された撮影画像を表示部１６に再生表示する等、撮影済み画像に関する処理を行うモードである。
【００５１】
なお、撮影モードと再生モードとは以下のようにして切り換えられる。すなわち、メニューボタン３４等の操作によって表示部１６にそのモード選択画面が表示され、その画面において４連スイッチ３５、確定ボタン３２、取消ボタン３３を操作することにより撮影モードと再生モードとを切り換えることができるものとなっている。
【００５２】
図５はデジタルスチルカメラ１の撮影モードにおける状態遷移図である。以下、撮影モードにおける状態遷移について説明する。なお、特に断らない限り各部の動作制御はカメラ制御ＣＰＵ２０によって行われる。
【００５３】
電源をオンすると、光学ファインダーによる撮影モードに入り、クイックリターンミラーＭ１がダウンされた図２（Ａ）の状態になるとともに、表示部１６がオフ、したがって、後述するライブビュー表示もオフされた状態でデジタルスチルカメラ１が起動する（ステートＳ１）。なお、このステートではＡＦ処理は行わない。そのため、光学ファインダーによる被写体像には若干のぼけがあるが、この状態では光学ファインダーにより概略のフレーミングが可能である。
【００５４】
また、ステートＳ１または後述するステートＳ６の状態において撮影者がメニューボタン３４を押すとメニュー設定画面に移行し、撮影者によりメニュー設定が行われる（ステートＳ２）。
【００５５】
前出の図４では、表示部１６の画面にメニュー設定画面が表示された様子を示している。図４に示すようにメニュー設定画面は、シャッターボタンの半押し時に行うＡＦの方式を選択的に指定するようになっている。４連スイッチ３５のボタンＵとボタンＤとの何れかを押すことによって半押し時におけるＡＦ方式を、コントラストＡＦ方式にするか位相差ＡＦ方式にするかの選択を行うことができるものとなっている。
【００５６】
そして、ステートＳ２において位相差ＡＦが選択された場合は、ステートＳ１に移行し、ステートＳ２においてコントラストＡＦが選択された場合には、ステートＳ６に移行する。その際、ステートＳ２からステートＳ１に移行する場合には、表示部１６がオフ（ライブビュー表示がオフ）され、ステートＳ２からステートＳ６に移行する場合には、表示部１６がオンのままでライブビュー表示がオンされる。
【００５７】
また、ステートＳ１の状態で、シャッターボタン２４ａを半押しするとクイックリターンミラーＭ１はダウン状態、ライブビュー表示オフ状態のままで位相差ＡＦや露光量調節が行われる（ステートＳ３）。以下、ステートＳ３の動作を詳細に説明する。
【００５８】
シャッターボタン２４ａが半押しされると、図２（Ａ）に示すように、撮影レンズ部４および絞り５を通って入射した光は、カメラ本体２内のクイックリターンミラーＭ１によってその光路Ｌを上方へと変更され、フォーカシングスクリーン１０に結像したのち、ペンタ形プリズム１１によって反転縮小され、測光センサ１４に入射する。測光センサ１４は光量を測光し、この光量データに基づいてカメラ制御ＣＰＵ２０で露出制御データが演算される。そして、算出された露出制御データに基づき、撮像センサ８への露光量が適正値となるように、絞りドライバ２１を介して絞り５が制御されるとともに、撮像センサ８への駆動制御信号を供給するタイミングジェネレータ２２が制御される。
【００５９】
この時、上記撮像ユニット１９は、クイックリターンミラーＭ１との機械的干渉を避けるため、後方退避位置にあり、その撮像センサ８の受光面はレンズバック位置よりも後方に位置している。
【００６０】
一方、撮影レンズ部４および絞り５から入射した光の一部は、クイックリターンミラーＭ１の中央部に設けられているハーフミラー部分を透過したのち、ミラーＭ２および固定ミラーＭ３を介して測距センサ１５へ向かう。測距センサ１５はこれを受光して被写体までの距離を検出し、これに基づいて撮影レンズ部４におけるフォーカスレンズが駆動され自動合焦が行われる。
【００６１】
上記のような測光および測距動作と同時に、クイックリターンミラーＭ１で光路Ｌを変換された光学像は、プリズム１１およびリレーレンズ１２で縮小された後、接眼部１３に至る。従って、撮影者は、接眼部１３を通して被写体をピントがあった状態で視認することができる。なお、図示しないが、ステートＳ３においてシャッターボタン２４ａの半押し状態を解除するとステートＳ１の状態に戻ってフレーミングをやり直すことができ、正確なフレーミングを行うことができる。
【００６２】
シャッターボタン２４ａが撮影者によりさらに押し込まれて全押しされると、所定のＡＦエリアについての３コマ連写が実行され、得られた３つの部分画像のうちでピントが最良のフォーカスレンズ位置が選択される（ステートＳ４）。以下、ステートＳ４の動作を詳細に説明する。
【００６３】
図６は３コマ連写におけるフォーカスレンズ位置を説明するための図である。３コマ連写においては、フォーカスレンズを全押し時の位置（位相差ＡＦにより合焦された位置）および、その位置から前および後に、焦点深度から求められた偏位量ｄずつ移動させた位置（以下それぞれ「前ピント位置」および「後ピント位置」という）のそれぞれにおいて、撮像センサ８により画像の中央の部分的な矩形領域であるＡＦエリアのみの部分画像データを得る。すなわち、あわせて３コマ分の部分画像を撮影する。ここで、焦点深度は全押し時のフォーカスレンズの位置と絞り値から求められ、さらに、予め焦点深度ごとに求められ、カメラ制御ＣＰＵ２０内の図示しないＲＯＭに記憶されていた偏位量ｄのテーブルを用いて、その焦点深度に対応する偏位量ｄが求められて使用される。
【００６４】
そして得られた３つの部分画像データのＡＦ評価値（コントラスト）を求め、比較する。そして、ＡＦ評価値が最大の部分画像をピントがベストの部分画像と捉え、そのフォーカスレンズ位置を選択するのである。
【００６５】
以下、ステートＳ４におけるシャッターボタン２４ａ全押し時の内部動作について説明する。シャッターボタン２４ａが全押しされると、フォーカスレンズは半押し時に行われた位相差ＡＦにより駆動された位置のまま、絞り５が所定量、絞り込まれると同時に、図２（Ｂ）に白抜き矢印で示すように、クイックリターンミラーＭ１が枢支部６を介して上方に回動変位を開始する。これに連動して、上記撮像ユニット１９が移動機構３０を介して撮影レンズ部４の光軸方向前方へ移動する。なお、図２では、クイックリターンミラーＭ１を駆動するアクチュエータ１７及び撮像ユニット１９を移動させる移動機構３０は省略してある。
【００６６】
クイックリターンミラーＭ１が図２（Ｃ）に示すように、フォーカシングスクリーン１０の下部まで達してミラーアップ動作が完了すると、撮像ユニット１９の前方移動も停止し、撮像センサ８の受光面がレンズバック位置に設定される。そして、図２（Ｄ）に示すように、フォーカルプレーンシャッター７が所定のスピードで開閉し、撮影レンズ部４および絞り５を通過した光学像がそのまま撮像センサ８に結像され、ここで光電変換される。そして、カメラ制御ＣＰＵ２０のタイミング制御により、光電変換された信号のうち、ＡＦエリアの部分画像信号のみがバッファを介して出力される。
【００６７】
つぎに、前述のようにして全押し時の焦点深度が算出され、さらにそれに対応するフォーカスレンズの偏位量ｄが求められる。そして、それを基にフォーカスレンズを前ピント位置および後ピント位置に移動させ、上記と同様にそれぞれ部分画像が撮影される。そして、前述のようにして、そのうちからピントが最良の部分画像に対応するフォーカスレンズ位置が選択され、実際にそのフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズが移動される。
【００６８】
つぎに、設定されたフォーカスレンズ位置で撮影動作が行われる（ステートＳ５）。具体的には、図２（Ｄ）に示すように、フォーカルプレーンシャッター７が所定のスピードで開閉し、撮影レンズ部４および絞り５を通過した光学像がそのまま撮像センサ８に結像され、ここで光電変換される。そして、光電変換された信号がバッファを介して出力される。
【００６９】
撮像センサ８から出力された画像データは、ＣＤＳ回路８１、ＡＧＣ回路８２、Ａ／Ｄ変換器８３により所定の信号処理を施された後、画像処理部４０に取り込まれ、撮像センサ８の読み出しに同期して画像メモリ６１に書き込まれる。
【００７０】
撮影後、クイックリターンミラーＭ１は元の位置に回動復帰し、光路Ｌが再びフォーカシングスクリーン１０側に向かい、撮影待機状態となる。クイックリターンミラーＭ１の回動復帰動作に連動して、撮像ユニット１９が光軸方向後方の退避位置まで移動し、回動復帰するクイックリターンミラーＭ１との干渉を避ける。
【００７１】
つぎに、選択された画像データがメモリカード６２へ記録される。具体的には、画像メモリ６１に書き込まれた画像データは、画像処理部４０で、前述した画素補間処理、カラーバランスの制御、ガンマ補正処理がそれぞれ施され、再度画像メモリ６１に格納されるとともに、画像メモリ６１から読み出されて撮影画像として表示部１６に表示される。同時に、画像圧縮ブロック４５で画像圧縮された後、メモリカードドライバ４６を介してメモリカード６２に記録される。
【００７２】
撮影動作が終了すると、ステートＳ１に戻る。
【００７３】
また、ステートＳ１の状態でＬＣＤボタン３１を押すと、表示部１６がオンされるとともにライブビュー表示を伴う撮影モードに移行し、図２（Ｄ）に示すように、クイックリターンミラーＭ１がアップされ、表示部１６がオンされるとともにライブビュー表示が開始され、コントラストＡＦが行われる（ステートＳ６）。
【００７４】
ステートＳ６では、クイックリターンミラーＭ１がアップされることにより、撮像センサ８に撮影レンズ部４からの光が到達するようになる。それにより、所定時間毎（例えば１／３０秒毎）に撮像センサ８から出力された画像データは画像処理部４０を経由して画像メモリ６１に一旦記憶される。そして、その画像データは画像処理部４０に読み出され、そこで前述の画像処理が行われ、画像メモリ６１に再び記憶される。そして、ビデオエンコーダ４４が、画像メモリ６１に格納された上記データを呼び出してＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコードし、表示部１６に表示することによりライブビュー表示が行われる。
【００７５】
また、カメラ制御ＣＰＵ２０はライブビュー表示の際にもコントラストＡＦを行う。ここで行うコントラストＡＦ方式とは、画像メモリ６１に記憶された画像データを読み出し、その画像のＡＦ評価値（コントラスト）を求めるとともに、そのＡＦ評価値が最大となるようにフォーカスモータ３６を駆動してフォーカスレンズを移動させ、焦点合わせを行うオートフォーカス方式である。その際、コントラストが最大となるようにするための制御方法としては山登り方式等の公知の技術を用いることができる。
【００７６】
つぎに、シャッターボタン２４ａが半押しされると、ステートＳ６とほぼ同様の状態であるが、露光量調節や、より精密なコントラストＡＦが行われる（ステートＳ７）。ここでの露光量調節は、絞りドライバー２１による絞りと、ＣＣＤ３０３の露光量、すなわち、シャッタスピードに相当する撮像センサ８の電荷蓄積時間を調節して行なわれる。また、コントラストＡＦについてはフォーカスレンズの移動ステップを、ステートＳ６におけるより細かなものとすることにより、より精密なピント合わせを行うものである。これにより、より正確なフレーミングが行える。
【００７７】
これに引き続いてシャッターボタン２４ａが全押しされると、コントラストＡＦのもとに撮影動作が実行される（ステートＳ８）。撮影動作としては前述のようにフォーカルプレーンシャッター７が所定のスピードで開閉し、撮影レンズ部４からの光学像がそのまま撮像センサ８に結像され、その出力である画像データは画像メモリ６１に保存される。また、その画像データは画像処理部４０に取り出され、前述の画像処理を施された後、再び画像メモリ６１に保存される。さらに、その画像データはメモリカード６２へも記録される。
【００７８】
撮影動作が終了すると再びステートＳ６に戻り、次の撮影が可能な状態となる。
【００７９】
なお、ステートＳ６の状態でＬＣＤボタン３１を押すと、表示部１６がオフ、したがってライブビュー表示がオフされるとともに、前述のステートＳ１の光学ファインダーによる撮影モードに移行する。
【００８０】
以上がデジタルスチルカメラ１の状態遷移および動作である。
【００８１】
以上説明したように、この実施の形態によれば、一眼レフタイプのデジタルスチルカメラにおいて、ライブビュー表示する際に、クイックリターンミラーＭ１を撮影レンズ部４、絞り５、撮像ユニット１９からなる撮像光学系から退避させるとともに、コントラストＡＦを行うため、ライブビュー表示に応じてコントラストＡＦを行うことができる。また、ライブビュー表示の際にコントラストＡＦが行われ、正確なフレーミングが行える。
【００８２】
また、ライブビュー表示をオフする際に、クイックリターンミラーＭ１を撮像光学系中に位置させて光学ファインダーにより被写体像を視認可能とするとともに、位相差ＡＦを行うため、撮影者の意図によってライブビュー表示から光学ファインダーに切り換えて、光学ファインダーによりフレーミングする際にもオートフォーカスが可能となる。
【００８３】
また、ライブビュー表示をオフする際には表示部１６をオフするため、電力消費を抑えることができる。
【００８４】
また、光学ファインダーによる撮影モードにおいてシャッターボタン２４ａの半押し時（ステートＳ３）には位相差ＡＦを行うため、半押し時のオートフォーカスの処理時間を短縮でき、オートフォーカスのためのタイムラグが生じない。
【００８５】
また、メニュー設定画面においてコントラストＡＦが指定された場合にはクイックリターンミラーＭ１を撮像光学系から退避させる（ステートＳ６）とともに、メニュー設定画面において位相差オートフォーカスが指定された場合にはクイックリターンミラーＭ１を撮像光学系中に位置させる（ステートＳ１）ため、高いピント精度が必要な場合には、それに応じてコントラストＡＦを行うことができ、高速なオートフォーカスを行いたい場合には位相差ＡＦを行うことができる。すなわち、撮影者の判断に応じて最適なオートフォーカス方式を選択することができる。
【００８６】
また、メニュー設定画面においてコントラストＡＦ方式が指定された場合にライブビュー表示をオンするため、コントラストＡＦを行ったライブビュー画像を基に正確なフレーミングを行うことができる。
【００８７】
また、表示部１６がオフされた場合に、クイックリターンミラーＭ１を撮像光学系中に位置させるとともに、それに対応して位相差ＡＦ方式を選択するため、ライブビュー表示がオフでもフレーミングを行うことができる。
【００８８】
また、本撮影の後に、少なくとも表示部１６による表示を本撮影の前におけるライブビュー表示のオンオフ状態に戻すため、操作性が向上する。
【００８９】
また、本撮影（全押し）時にはコントラストＡＦを行うため、本撮影時に精度のよい合焦を行うことができる。
【００９０】
さらに、光学ファインダーによる撮影モードにおいて、半押し時には位相差ＡＦを行い、全押し時にはコントラストＡＦを行うため、全押し時の精度の高いオートフォーカスを行うべきときに、コントラストＡＦが行える。
【００９１】
＜３．変形例＞
上記実施の形態においてデジタルスチルカメラの例を示したが、この発明はこれに限定されるものではない。
【００９２】
例えば、上記実施の形態では、光学ファインダーによる撮影モードにおいてシャッターボタンを全押しすると３コマ連写が行われ、そのうち、ピントが最良の状態で撮影を行うものとしたが、山登り方式等の通常のコントラストＡＦ方式のもとに通常の１コマ分の撮影を行うものとしてもよい。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項９の発明によれば、光学ファインダーによる撮影モードにおいて、シャッターボタンの半押し時には高速な位相差オートフォーカスを行い、本撮影時には精度のよい画像信号オートフォーカスを行うため、場合に応じて的確なオートフォーカス方式を自動的に用いることができ、操作性が良好である。
また、特に請求項２ないし請求項４の発明によれば、一眼レフタイプのデジタルスチルカメラにおいて、表示手段にライブビュー表示する際に、ミラー駆動手段を制御してクイックリターンミラーを撮像光学系から退避させるとともに、画像信号に基づいた合焦である画像信号オートフォーカスを行うため、ライブビュー表示の際に画像信号オートフォーカスを行うことができる。また、ライブビュー表示の際にもオートフォーカスが行われ、正確なフレーミングが行える。
【００９４】
また、特に請求項３の発明によれば、ライブビュー表示をオフする際に、クイックリターンミラーを撮像光学系中に位置させて光学ファインダーにより被写体像を視認可能とするとともに、位相差オートフォーカスを行うため、撮影者の意図によってライブビュー表示から光学ファインダーに切り換えて、光学ファインダーによりフレーミングする際にもオートフォーカスが可能となる。
【００９５】
また、特に請求項４の発明によれば、ライブビュー表示をオフする際には表示手段をオフするため、電力消費を抑えることができる。
【００９７】
また、特に請求項５ないし請求項８の発明によれば、画像信号オートフォーカスが指定された場合にはクイックリターンミラーを撮像光学系から退避させるとともに、位相差オートフォーカスが指定された場合にはミラー駆動手段を制御してクイックリターンミラーを撮像光学系中に位置させるため、画像信号オートフォーカスを指定した場合に画像信号オートフォーカスを行うことができる。また、高いピント精度が必要な場合には、画像信号オートフォーカスを指定したり、高速なオートフォーカスを行いたい場合には位相差オートフォーカスを指定することができる。すなわち、撮影者の判断に応じて最適なオートフォーカス方式を選択することができる。
【００９８】
また、特に請求項６の発明によれば、合焦指示手段により画像信号オートフォーカス方式が指定された場合にライブビュー表示をオンするため、画像信号オートフォーカスを行ったライブビュー画像を基に正確なフレーミングを行うことができる。
【００９９】
また、特に請求項７の発明によれば、表示手段がオフされた場合に、ミラー駆動手段を制御してクイックリターンミラーを撮像光学系中に位置させるとともに、それに対応して位相差オートフォーカス方式を選択するため、ライブビュー表示がオフでもフレーミングを行うことができる。
【０１００】
また、特に請求項８の発明によれば、本撮影の後に、少なくとも表示手段による表示を本撮影の前におけるライブビュー表示のオンオフ状態に戻すため、操作性が向上する。
【０１０３】
また、特に請求項９の発明によれば、半押し時には位相差オートフォーカスを行い、全押し時には画像信号オートフォーカスを行うため、全押し時の精度の高いオートフォーカスを行うべきときに、画像信号オートフォーカスが行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態であるデジタルスチルカメラにおける主要機構部分の概略構成図である。
【図２】撮影時の主要機構部分の動作状態図である。
【図３】デジタルスチルカメラの制御系を示すブロック図である。
【図４】デジタルスチルカメラの背面の様子を示す図である。
【図５】デジタルスチルカメラの撮影モードにおける状態遷移図である。
【図６】３コマ連写におけるフォーカスレンズ位置を説明するための図である。
【符号の説明】
１  デジタルスチルカメラ
８  撮像センサ（撮像素子、２０および３６とともに画像信号合焦手段）
９  ファインダー相当部位
１０  フォーカシングスクリーン
１１  ペンタ形プリズム
１２  リレーレンズ
１３  接眼部
１５  測距センサ（２０および３６とともに位相差合焦手段）
１６  表示部
１７  アクチュエータ（ミラー駆動手段）
１９  撮像ユニット
２０  カメラ制御ＣＰＵ（合焦制御手段、ビューオフ制御手段、位相差合焦制御手段、半押し時制御手段、ミラー制御手段、表示制御手段、表示復帰制御手段、撮影時合焦制御手段、半押し合焦制御手段、全押し合焦制御手段）
２１  絞りドライバ
２３  ミラー／撮像ユニット駆動回路
２４ａ  シャッターボタン
３１  ＬＣＤボタン（ライブビュー操作部材）
３４  メニューボタン（１６とともに合焦指示手段）
３６  フォーカスモータ
Ｍ１  クイックリターンミラー
Ｍ２  ミラー
Ｍ３  固定ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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