CN103842903B

CN103842903B - 成像设备、成像方法以及程序

Info

Publication number: CN103842903B
Application number: CN201280047980.XA
Authority: CN
Inventors: 河口武弘
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2032-09-25
Also published as: WO2013047483A1; JP5607260B2; US8848090B2; US20140211069A1; CN103842903A; JPWO2013047483A1

Abstract

当将可更换镜头附加至相机主体（步骤S10）时，CPU确定数字相机是否能够与所述可更换镜头进行通信（步骤S12）。当所述数字相机无法与所述可更换镜头进行通信时（步骤12中为否），所述CPU使得电子取景器将通过CCD拍摄的图像（拍摄图像）的电子图像和光学取景器的光学图像进行重叠显示（步骤S18和S20）。当通过用户输入了移动指令和关于尺寸的改变（放大或缩小）的指令使得所述拍摄图像与所述光学图像一致时，CPU检测指令并使所述拍摄图像的位置和尺寸发生变化（步骤S22）。所述CPU将步骤S22中发生变化的拍摄图像的范围设定为框架的位置和尺寸（步骤S24）并使得所述电子取景器显示所述范围（步骤S26）。

Description

成像设备、成像方法以及程序

技术领域

本发明涉及成像设备、成像方法以及程序，更具体地别涉及包括与成像光学系统分离的取景器光学系统的成像设备、成像方法以及程序。

背景技术

PTL1公开了将经由取景器光学系统拍摄的对象图像（视场检查图像）显示在取景器中的监视器上并且使用屏显功能将指示由用于成像的成像元件拍摄的视角范围（成像范围）的帧重叠显示在视场检查图像上的可更换镜头的电子相机。

引文列表

专利文献

PTL1

日本专利申请公开No.2008-96584

发明内容

技术问题

然而，PTL1中描述的发明具有如下问题，当无法与可更换镜头进行通信时，由于无法获取镜头的焦距等，所以无法显示指示所述成像范围的帧。PTL1中描述的发明将所述视场检查图像显示为电子图像。然而，由于所述成像和所述显示之间时滞并且光学图像比所述电子图像更清晰，期望使用光学取景器。

鉴于该情形已经设计了本发明并且本发明的目的是提供成像设备、成像方法以及即使当无法与被附加至相机主体的可更换镜头进行通信时也能够显示指示光学取景器的光学图像的成像范围的帧的程序。

问题的解决方案

为了达到目的，根据本发明的方面的成像设备包括：其上安装可更换镜头的相机支架；配置为生成对应于通过所述可更换镜头的对象光的图像信号的成像元件；能够观察对象的光学图像的光学取景器；能够将图像重叠显示在所述光学图像上的电子取景器；用于获取关于安装在所述相机支架上的可更换镜头的信息的镜头信息获取装置；以及当所述镜头信息获取装置无法获取关于所述可更换镜头的信息时，用于使得所述电子取景器显示基于所述图像信号的拍摄图像的第一显示控制装置。

利用根据本发明的一个方面的成像设备，当无法获取关于所述可更换镜头的信息时，在所述电子取景器上显示基于由所述成像元件生成的图像信号的拍摄图像。因此，即使当安装了所述成像设备无法与之进行通信的可更换镜头时，检查所述拍摄图像也是可能的。

根据本发明的另一个方面的成像设备可以包括：用于移动通过所述第一显示控制装置显示在所述电子取景器上的拍摄图像的光学图像上的重叠位置的移动装置；用于基于通过所述移动装置移动的拍摄图像的位置来确定所述拍摄图像的位置的位置确定装置；以及用于使得所述电子取景器在通过所述位置确定装置来确定的位置中显示具有所述光学图像上能够识别成像范围的成像范围图像的显示控制装置。因此，即使当安装了无法与可更换镜头进行通信的所述成像设备时，检查所述光学取景器的光学图像上的拍摄图像的范围也是可能的。

在根据本发明的另一个方面的成像设备中，所述光学取景器可以包括用于使所述光学图像的倍率发生变化的取景器倍率变化装置。因此，检查在适合于成像的视场中拍摄图像的范围是可能的。

根据本发明的另一个方面的成像设备可以包括用于储存所述成像范围图像的位置的储存装置。因此，当再一次使用了所述相同的可更换镜头时，仅仅通过读出储存的内容而不再一次执行设定来检查所述成像范围是可能的。

根据本发明的另一个方面的成像设备可以包括用于确定所述储存装置中是否储存了所述成像范围图像的位置的确定装置。当所述确定装置确定储存了所述成像范围图像的位置时，所述第一显示控制装置可以使得所述电子取景器在所述储存装置中储存的位置中显示所述成像范围图像，而不是使得所述电子取景器显示所述拍摄图像。因此，即使安装了无法与可更换镜头进行通信的所述成像设备，检查所述光学取景器的光学图像上的拍摄图像的范围是可能的。

根据本发明的另一个方面的成像设备可以包括：用于接收在所述电子取景器上显示的拍摄图像的位置和尺寸的变化的输入的输入装置；和用于基于所述位置和所述尺寸来确定通过所述输入装置输入的所述位置和所述尺寸的变化、其中对所述对象进行成像的范围的成像范围确定装置。因此，即使所述可更换镜头的尺寸和所述成像元件不匹配并发生渐晕，拍摄没有所述渐晕的图像是可能的。

在根据本发明的另一个方面的成像设备中，所述第一显示控制装置可以显示所述拍摄图像中的通过所述成像范围确定装置确定的范围中的图像，作为新的拍摄图像。

在根据本发明的另一个方面的成像设备中，所述可更换镜头可以包括变焦镜头和聚焦镜头。所述镜头信息获取装置可以获取安装在所述相机支架上的可更换镜头中的变焦镜头和聚焦镜头的位置信息。所述成像设备可以包括用于当获取了所述变焦镜头和所述聚焦镜头的位置信息时，基于所述变焦镜头和所述聚焦镜头的位置信息来计算成像范围图像的位置和尺寸的计算装置。因此，当能够成像设备能够与可更换镜头进行通信时，自动显示框架（framework）是可能的。

根据本发明的另一个方面的成像设备可以包括：配置为阻挡所述光学图像禁止所述光学图像的观察的取景器快门；和用于当通过所述第一显示控制装置在所述电子取景器上显示所述拍摄图像时，利用所述取景器快门阻挡所述光学图像的快门控制装置。因此，仅仅检查在所述电子取景器上显示的电子图像是可能的。

根据本发明的另一个方面的成像方法包括：将通过经由相机支架安装的可更换镜头的对象光成像在成像元件上的步骤；获取关于安装在所述相机支架上的可更换镜头的信息的步骤；以及当无法获取所述可更换镜头的信息时，使得在光学取景器的光学图像上重叠显示的电子取景器显示基于由所述成像元件生成的图像信号的拍摄图像。

根据本发明的另一个方面的程序使得运算单元执行：将通过经由相机支架安装的可更换镜头的对象光成像在成像元件上的步骤；获取关于安装在所述相机支架上的可更换镜头的信息的步骤；以及无法获取所述可更换镜头的信息时，使得在光学取景器的光学图像上重叠显示的电子取景器显示基于由所述成像元件生成的图像信号的拍摄图像。

发明的有益效果

根据本发明，即使当无法与附加至相机主体的可更换镜头进行通信时，也能够对指示了所述光学取景器的光学图像上的成像范围的帧进行显示。

附图说明

图1是数字相机1的框图。

图2是示出当在第一实施例中附加可更换镜头时的成像准备处理（preparation processing）的流程的流程图。

图3是示出电子取景器的显示的图像的图示。

图4是示出光学取景器的显示的图像的图示。

图5是示出混合式取景器的显示的图像的图示。

图6是示出混合式取景器的显示的图像的图示。

图7是示出混合式取景器的显示的图像的图示。

图8是示出当在第二实施例中附加可更换镜头时的成像准备处理的流程的流程图。

图9是示出电子取景器的显示的图像的图示。

图10是示出混合式取景器的显示的图像的图示。

图11是示出混合式取景器的显示的图像的图示。

图12是示出混合式取景器的显示的图像的图示。

图13是示出当在第三实施例中附加可更换镜头时的成像准备处理的流程的流程图。

图14是示出EVF模式中的混合式取景器的显示的图像的图示。

图15是示出当在第四实施例中附加可更换镜头时的成像准备处理的流程的流程图。

图16是用于步骤S44的解释的图示。

图17是用于步骤S44的解释的图示。

图18是用于步骤S44的解释的图示。

图19是用于步骤S44的解释的图示。

图20是示出当在第五实施例中附加可更换镜头时的成像准备处理的流程的流程图。

图21是示出电子取景器的显示的图像的图示。

图22是示出电子取景器的显示的图像的图示。

图23是示出当在第六实施例中附加可更换镜头时的成像准备处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下参照所述图样详细地解释了用于实施根据本发明的成像设备的最佳形式。

<第一实施例>

[成像设备的配置的解释]

图1是示例了数字相机1的内部配置的范例的框图。此数字相机1是利用成像元件接收通过镜头的光、将光转换为数字信号、以及将数字信号记录在储存介质中的数字相机。整个设备的运行可通过中央处理器（CPU）41来集中控制。

如图1中示出的，除了电源11之外，数字相机1还包括：成像元件13、AFE（模拟前端）14、DSP（数字信号处理器）15、记录介质16、运行部分17、LCD驱动器18、系统总线19、SDRAM20、闪存ROM21、闪光灯27、LCD22以及混合式取景器（HVF）50，被连接至DSP15的串行I/O端子并用于驱动可更换镜头12的驱动器25、26以及24，光学取景器51以及电子取景器52。应当指出，图1示例了在数字相机1上安装可更换镜头12。然而，能够在数字相机1上安装各种类型的可更换镜头。

电源11包括电池和图中未示出的电源控制部分，并且将电源执行至数字相机1的各自的模块。被供应电力的各自模块受DSP15中的CPU41控制，以便运行。CPU41基于来自运行部分17的输入来执行预定的控制程序，以便由此控制数字相机1的各自单元。

运行部分17包括释放开关、模式转盘、再现按钮、MENU/OK键、十字键、BACK键等。将来自操作部分17的信号输入至CPU41。CPU41基于输入图像控制数字相机1的各自电路，并且执行例如镜头驱动控制、光圈驱动控制、成像运行控制、图像处理控制、图像数据记录/再现控制、关于用于立体显示的LCD22的显示控制等。

释放开关是用于输入关于成像开始的指令的操作按钮，并且通过包括当半按下时打开的S1开关和全按下时打开的S2开关的两级行程类型（two-stage stoke type）的开关来配置。根据本发明，模式转盘是用于选择2D成像模式、3D成像模式、自动成像模式、手动成像模式，关于（for）人、风景（landscape）、夜视（night view）等的场景位置，宏观模式、运动图像模式以及视差偏好成像模式的选择装置。

再现按钮是用于将操作模式切换至用于使得LCD22显示立体图像（3D图像）或平面图像（2D图像）中的拍摄并记录的静态图像或运动图像的再现模式的按钮。MENU/OK键是包括用于执行使得LCD22在LCD22的屏幕上显示菜单的命令的菜单按钮的功能和用于命令选择、执行以及类似的选择的内容的OK按钮的功能的操作键。十字键是用于输入上、下、左、右四个方向的指示的操作键，并且用作用于从菜单屏幕中选择项目以及指导从各自菜单中选择各种设定项目的按钮（光标移动操作装置）。十字键的上/下键用作成像期间的变焦开关或再现模式期间的再现变焦开关。十字键的左/右键用作再现模式期间的帧提前（advance）（向前/向后提前）按钮。BACK键用于擦除诸如选择项目的期望目标和取消指令内容或例如当将操作状态返回至紧邻在前的操作状态。

在闪存ROM21中，除了由CPU41执行的控制程序之外，还记录了控制所需的各种参数、成像元件13的像素缺陷数据等。CPU41将程序ROM中记录的控制程序读出至SDRAM20并且相继执行控制程序，以便控制数字相机1的各自部分。应当指出，此SDRAM20用作关于程序的执行处理区域并且用作关于图像数据等的临时储存区域等以及各种操作区域。

经由未示出的相机支架将可更换镜头12机械连接并电气地连接至数字相机1的相机主体。可更换镜头12通过变焦镜头31、聚焦镜头32、可变光圈33以及快门34来配置，并且各自通过镜头驱动器25基于CPU41的命令来驱动。当数字相机1无法与可更换镜头12进行通信（无法电连接至可更换镜头12）时，用户经由旋转环（图中未示出）等来手动驱动变焦镜头31、聚焦镜头32、可变光圈33以及快门34。

变焦镜头31和聚焦镜头32在相同光轴上来回地移动并且执行变焦和聚焦。

可变光圈33控制入射在成像元件13上的光的量并且执行快门速度和曝光的控制。可变光圈33例如由五个光圈叶片组成并受到以1AV的间隔、从孔径值F1.4至孔径值F11的六个级（stage）中的光圈控制。

快门34操作以便使得通过变焦镜头31、聚焦镜头32以及可变光圈33的对象光在成像元件13上入射预定时间。

成像元件13布置在快门34的后一级中并且接收通过可更换镜头12的对象光。成像元件13包括其上如众所周知地以矩阵的形状排列了大量的光接收元件的光接收表面。通过可更换镜头12的对象光成像于成像元件13的光接收表面上，并且由各自的光接收元件转换为电信号。应当指出，作为成像元件，诸如CMOS和CCD的图像传感器是适用的。

AFE14通过增益-上升单元35、A/D转换器36以及时序生成器37来配置。成像元件13输出各自像素中逐行积累的电荷，作为与从时序生成器37中供应的垂直转移时钟和水平转移时钟同步的串行图像信号。CPU41控制时序生成器37并且控制成像元件13的驱动。

应当指出，像素的电荷积累时间（曝光时间）通过从时序生成器37中给出的电子快门驱动信号来确定。CPU41指导时序生成器37关于电荷积累时间。

当以成像模式设定数字相机1时，开始图像信号的输出。即，当以成像模式设定数字相机1时，为了在LCD22上显示直通图像，开始图像信号的输出。当执行关于主成像的指令时，同时（once）停止关于直通图像的图像信号的输出。当主成像结束时再一次开始关于直通图像的图像信号的输出。

来自成像元件13的图像信号输出是模拟信号。将此模拟图像信号捕获至增益-上升单元35中。

增益-上升单元35包括相关双采样电路（CDS）和自动增益控制电路（AGC）。CDS执行图像信号中包括的噪声的清除。AGC以预定的增益放大清除了噪声的图像信号。将受到通过增益-上升单元35的需要的信号处理的模拟图像信号捕获至A/D转换器36中。

A/D转换器36将捕获的模拟图像信号转换至具有预定位数（bit）的灰度宽度（gradation width）的数字图像信号。图像信号是所谓的RAW数据并且具有指示关于每一个像素的R、G以及B的浓度的灰度值。

DSP15通过以上解释的CPU41、图像缓冲器42、YC处理部分43、AE/AWB检测电路44、AF检测电路45、计时器46、压缩和扩展部分47、记录介质接口48、以及视频编码器49等来配置。这些能够被连接至系统总线19并且能够经由系统总线19彼此发射和接收信息。

图像缓存器42储存关于从A/D转换器36中捕获的一帧的图像信号。

AF检测电路45捕获在图像缓存器中储存的R、G以及B的图像信号，并且根据CPU41的命令计算关于AF（自动聚焦）控制所必需的聚焦评估值。此AF检测电路45包括配置为仅仅容许G信号中的高频成份通过的高通滤波器、绝对值处理单元、配置为筛选（slice out）在屏幕上设定的预定聚焦区域（以下称为AF区域）中的信号的AF区域提取单元、以及配置为对AF区域中的绝对值数据进行积分的积分单元。AF检测电路45将通过积分单元积分的AF区域中的绝对值数据输出至CPU41，作为聚焦评估值。至于关于基于聚焦评估值的聚焦镜头组的控制系统，使用用于寻找其中聚焦评估值是最大的位置并且将聚焦镜头32移动至该位置的系统、和用于在其中聚焦评估值增大的方向中移动聚焦镜头组并且当检测到聚焦评估值开始减小的点时将聚焦镜头组设定在该位置中的登山式（mountain climbing）系统是可能的。

AE/AWB检测电路44捕获在图像缓存器42中储存的R、G以及B的图像信号、对整个屏幕的G信号进行积分或对屏幕中心部分和外围部分中的G信号进行不同加权地积分、以及将G信号的AE控制所必需的积分值输出至CPU41。CPU41根据积分值来计算亮度值并且根据亮度值来计算曝光值。根据预定程序图，CPU41根据曝光值确定孔径值和快门速度。

AE/AWB检测电路44将一个屏幕分割为多个区域（例如，16×16），并且通过关于每一个分割的区域的R、G以及B的图像信号的颜色来计算平均积分值，作为用于AWB控制所必需的物理量。CPU41根据得到的R的积分值、B的积分值以及G的积分值计算关于每一个分割的区域的R/G和B/G的比率，并且基于例如R/G和B/G的计算值的R/G和B/G的颜色空间的分布来执行光源类型辨别。CPU41根据适合于辨别的光源类型的白平衡调整值来确定关于R、G以及B信号的白平衡调整电路的增益值（白平衡修正值），使得例如比例的值为大约1（即，在一个屏幕上，RGB的积分率是R:G:B=1:1:1）。AE/AWB检测电路44将对应于光源类型的数字增益施加至关于在图像缓存器42中储存的一帧的图像信号，以便执行白平衡调整和执行伽马（灰度特性）处理和锐度处理，一线生成R、G以及B信号。

YC处理部分43将预定信号处理施加至以点顺序方式捕获的R、G以及B的各自颜色的图像信号，并且生成包括亮度信号Y以及色差信号Cr和Cb的图像信号（Y/C信号）。将Y/C信号储存在SDRAM20中。

压缩和扩展部分47根据来自CPU41的压缩命令将预定格式（例如，JPEG）的压缩处理施加至输入Y/C信号并且生成压缩的图像数据。压缩和扩展部分47根据来自CPU41的扩展命令将预定格式的扩展处理施加至输入压缩的图像数据并且未压缩的图像数据。

视频编码器49根据来自CPU41的命令经由驱动器18控制LCD22上的显示。

LCD22能够显示运动图像（直通图像）并且使用运动图像作为电子取景器。LCD22也能够在记录（预览图像）之前显示拍摄的图像、从相机中插入的记录介质读出的再现图像等。根据模式转盘或菜单按钮、各种菜单屏幕，以相机的手动设定操作模式，LCD22显示白平衡、图像的像素的数量、以及感光度，并且根据操作按钮112的操作来显示关于能够设定人工设定项目的图形用户界面（GUI）的屏幕。

记录介质接口48根据来自CPU41的命令来控制从记录介质16读数据和将数据写入记录介质16中。应当指出，记录介质16可以是如同存储卡的可拆卸地附加至相机主体的记录介质或可以被并入相机主体中的记录介质。当记录介质16是可拆卸的时，相机的主体中提供卡槽。将记录介质16插入卡槽中并使用。

计时器46执行自拍模式（self timer mode）中的计时器时间的测量，并且执行取景器显示处理的重复时间的测量（以下详细解释）。

混合式取景器50主要通过光学取景器51、电子取景器52、棱镜53以及取景器快门54来配置。能够经由一个目镜（eyepiece）部分来可视化地辨认光学取景器51的光学图像和电子取景器52的电子图像。

光学取景器51是能够根据可更换镜头12的倍率变化来使倍率逐步地发生变化的可变倍率取景器。光学取景器51主要包括通过物镜、目镜以及提供于物镜和目镜之间的可变倍率镜头来配置并且设置为以便能够推进至光学取景器51的光学路径中和从光学取景器51的光学路径中缩回的取景器光学系统。根据CPU41的指令，经由驱动器对可变倍率镜头进行驱动。当能够获取可更换镜头12的变焦镜头31的位置时，CPU41根据变焦镜头31的倍率来移动可变倍率镜头，使得通过成像元件13拍摄的图像（拍摄图像）的视角和光学取景器51的视角彼此基本一致。

电子取景器52是例如液晶面板，并且用作用于拍摄图像、帧等的显示装置。通过设置在光学取景器51的光学路径中的棱镜53将电子取景器52的显示引导至光学取景器51的目镜部分。

取景器快门54例如是液晶快门，并且还布置在物镜侧上，而非光学取景器51的光学路径中，当取景器快门54关闭时，混合式取景器50上不显示光学图像。仅仅能够辨认电子取景器52的电子图像。

[成像设备的操作的解释]

接下来，解释数字相机1的操作。此成像处理通过CPU41来控制。通过数字相机1的内部或外部存在的非暂时性计算机可读记录介质（RAM、ROM、存储卡等）来配置的程序储存单元中储存了用于使得CPU41执行该成像处理的程序。

图2是示出了当将可更换镜头附加至数字相机1时，在成像准备阶段的处理的流程的流程图。此处理主要通过CPU41来执行。

将可更换镜头附加至数字相机1的相机主体（步骤S10）。经由光圈14将通过可更换镜头的对象光成像在成像元件13的光接收表面上。通过时序生成器37将成像元件13的主像素和次像素中积累的信号电荷以预定的帧率顺序地读出，作为对应于信号电荷的电压信号（图像信号）。顺序地生成了图像数据。将生成的图像数据顺序得输入至SDRAM20中。CPU41基于图像数据使光圈14的打开量（F值）发生变化。

CPU41确定数字相机1是否能够与可更换镜头进行通信，即，是否将可更换镜头电连接至数字相机1（步骤S12）。

当电连接了可更换镜头时（步骤S12中为是），CPU41获取可更换镜头的变焦镜头31和聚焦镜头32的位置信息，即，可更换镜头的焦距和物距（步骤S14）。CPU41基于可更换镜头的焦距和物距来计算光学取景器51的倍率以及光学取景器51和可更换镜头的光轴之间的位置关系、为指示了通过成像元件13拍摄的对象图像的范围（成像范围）的帧的框架的位置和尺寸（步骤S16）。期望的是，当可更换镜头的变焦镜头31和聚焦镜头32的位置发生变化时，CPU41获取可更换镜头的焦距和物距并且再一次计算框架的位置和尺寸。

当未电气连接可更换镜头时（步骤S12中为否），由于CPU41无法理解应当将框架显示在哪里，设定通过用户操作的调整模式（步骤S18至S24）。即，如图3中示出的，CPU41使得电子取景器52显示通过成像元件13拍摄的图像（拍摄图像）（步骤S18）。CPU41使得电子取景器52持续地显示顺序生成的图像数据。

CCD41经由驱动器26打开取景器快门54，并且如图4中示出的，使得光学取景器51显示光学图像（步骤S20）。结果，如图5中示出的，在混合式取景器50上，将电子图像重叠显示在光学图像上。应当指出，在图5中，光学取景器51的外观和电子取景器52的显示内容的轮廓线（contourline）不连接。为了使得稍后容易执行处理，CPU41可以将诸如边缘增强的处理施加至在电子取景器52上显示的拍摄图像。

用户使用操作部分17的十字键来输入关于上、下、左以及右四个方向的指令和关于尺寸的变化（放大或缩小）的指令，使得在电子取景器52上显示的图像与光学取景器51的光学图像一致。当输入了指令时，CPU41检测指令并且根据通过十字键的输入使电子取景器52上显示的拍摄图像的位置和尺寸发生变化（步骤S22）。图6是其中从图5中示出的状态改变来获取的图像的位置和尺寸的图示。在图6中，光学取景器51的外观和电子取景器52的显示内容的轮廓线是连接的，而没有不适感。

CPU41将其位置和尺寸在步骤S22中发生变化的拍摄图像的范围设定为框架的位置和尺寸（步骤S24）。

CPU41使得电子取景器52显示位置中的框架和步骤S16中计算的框架的尺寸或步骤S24中确定的框架的位置和尺寸（步骤S26）。因此，如图7中示出的，将框架重叠显示在光学取景器51的光学图像上。

因而，完成了成像准备。可以以预定的间隔周期性地执行图2中示出的处理，或者当用户移动变焦镜头31和聚焦镜头32时，用户可以经由操作部分通过指导处理来执行处理。CPU41经由驱动器25使变焦镜头31沿着光轴移动，并且当看着框架时根据来自操作部分17的输入来执行变焦。

当半按下释放开关时，将S1ON信号输入至CPU41。CPU41经由AF检测电路45和AE/AWB检测电路44来执行AE/AF/AWB操作。

当全按下释放开关时，将S2ON信号输入至CPU41。CPU41开始成像和记录处理。即，CPU41以基于测光结果确定的快门速度和孔径值来成像元件13进行曝光。

经由AFE14将从成像元件13输出的图像数据捕获至YC处理部分43中，并且生成了成像信号（Y/C信号）。在根据预定的压缩格式（例如，JPEG格式）被压缩和扩展部分47压缩之后，将图像信号储存在SDRAM20中。

根据SDRAM20中储存的压缩的数据生成JPEG文件。在记录介质16中经由记录介质接口记录JPEG文件。因此，拍摄并记录了图像。

通过将数字相机1的模式设定为具有再现按钮的再现模式，能够在LCD22上再现和显示如以上解释的在记录介质16中记录的图像。

当将模式设定为再现模式时，CPU41将命令输出至记录介质接口48并且使得记录介质接口48读出在记录介质16中最后记录的图像文件。

将读出的图像文件的压缩图像数据添加至压缩和扩展部分47，并且在被扩展至未压缩的亮度差/色差信号之后，经由视频编码器49被输出至LCD22。

通过十字键的左和右键操作来执行图像的帧提前。当按下十字键的右键时，从记录介质16中读出下一个图像文件，并且在LCD22上再现和显示该下一个图像文件。当按下十字键的左键时，从记录介质16中读出紧邻在前的图像文件，并且在LCD22上再现和显示该紧邻在前的图像文件。

根据此实施例，即使当安装了数字相机1无法与其通信的可更换镜头，仅仅通过执行简单的调整来将匹配可更换镜头的框架重叠显示到光学取景器上是可能的。

应当指出，在此实施例中，成像镜头或成像元件中未提供相机抖动修正功能。然而，当提供了相机抖动修正功能时，期望关闭相机抖动修正功能。

在此实施例中，将框架显示为指示成像范围的图像。然而，只要能够识别成像范围，图像不限于框架。例如，可以显示指示图像范围的区域的扩展点的标记，或可以显示成像范围以外的区域的半透明的标记。

<第二实施例>

在本发明的第一实施例中，光学取景器和电子取景器的倍率（以下称为取景器倍率）未发生变化。然而，在一些情况下，使取景器倍率发生变化是更合适的。

本发明的第二实施例是关于根据必要性使取景器倍率发生变化的形式。以下解释根据第二实施例的数字相机1-1。应当指出，省略了关于与第一实施例中的部分相同的部分的解释。

图8是示出了当将可更换镜头附加至数字相机1时，在成像准备阶段的处理的流程的流程图。此处理主要通过CPU41来执行。

将可更换镜头附加至数字相机1的相机主体（步骤S10）。CPU41确定数字相机1-1是否能够与可更换镜头进行通信，即，是否将可更换镜头电连接至数字相机1-1（步骤S12）。

当电气连接了可更换镜头时（步骤S12中为是），CPU41获取可更换镜头的变焦镜头31和聚焦镜头32的位置信息，即，可更换镜头的焦距和物距（步骤S14）。CPU41基于可更换镜头的焦距和物距来计算光学取景器51的倍率以及光学取景器51和可更换镜头的光轴之间的位置关系、为指示了通过成像元件13拍摄的对象图像的范围（成像范围）的帧的框架的位置和尺寸（步骤S16）。

当未电连接可更换镜头时（步骤S12中为否），由于CPU41无法理解应当将框架显示在哪里，设定通过用户操作的调整模式。CPU41使得电子取景器52显示通过成像元件13拍摄的图像（拍摄图像）（步骤S18）。CCD41经由驱动器26打开取景器快门54，并且使得光学取景器51显示光学图像（步骤S20）。在此实施例中，由于将图9中示出的拍摄图像重叠显示在图4中示出的光学图像中，如图10中示出的那样显示了混合式取景器50。

CPU41确定电子取景器52上显示的拍摄图像与光学取景器51的光学图像的比率是否等于或小于定值（步骤S30）。当电子取景器52上显示的拍摄图像与光学取景器51的光学图像的比率等于或小于定值时（步骤S30中为是），CPU41确定是否能够对光学取景器51进行变焦，即，是否能够增大光学取景器51的取景器倍率（步骤S32）。

当能够对光学取景器51进行变焦时（步骤S32中为是），如图11中示出的，CPU41对光学取景器51进行变焦并且增大光学取景器51的取景器倍率（步骤S34）。在步骤S34中，CPU41可以自动将取景器倍率增大至预定的倍率或者可以基于来自操作部分17的用户的指令来使光学取景器51的取景器倍率发生变化，使得光学图像的尺寸与拍摄图像的尺寸一致。因此，混合式取景器50具有适合于成像的视场。

当在电子取景器52上显示的拍摄图像与光学取景器51的光学图像的比率不等于或小于定值时（步骤S30中为否），CPU41确定电子取景器52上显示的拍摄图像与光学取景器51的光学图像的比率是否等于或大于定值（步骤S36）。

当电子取景器52上显示的拍摄图像与光学取景器51的光学图像的比率等于或大于定值时（步骤36中为是），CPU41确定是否能够将光学取景器51设定在广角侧上（步骤S38）。

当能够将光学取景器51设定在广角侧上时（步骤S38中为是），如图12中示出的，CPU41将光学取景器51设定在广角侧上，即，减小光学取景器51的取景器倍率（步骤S40）。在步骤S40中，CPU41可以自动将取景器倍率减小至预定的倍率或者可以基于来自操作部分17的用户的指令来使光学取景器51的取景器倍率发生变化，使得光学图像的尺寸与拍摄图像的尺寸一致。因此，混合式取景器50具有适合于成像的视场。

当光学取景器的取景器倍率发生变化时（步骤S34和S40），当取景器倍率未发生变化时（步骤S32和S38中为否），以及当EVF的区域不等于或小于定值也不等于或大于定值时（步骤S36中为否），用户使用操作部分17的十字键来输入关于上、下、左以及右四个方向的指令和关于尺寸变化（放大或缩小）的指令，使得在电子取景器52上显示的图像与光学取景器51的光学图像一致。当输入了指令时，CPU41检测指令并且根据通过十字键的输入使电子取景器52上显示的拍摄图像的位置和尺寸发生变化（步骤S22）。

CPU41使得电子取景器52显示位置中的框架和步骤S16中计算的框架的尺寸或步骤S24中确定的框架的位置和尺寸（步骤S26）。

根据此实施例，当光学取景器的取景器倍率是可变的时，即使当在相机主体上安装了数字相机无法与之进行通信的可更换镜头时，通过简单的调整将匹配可更换镜头的框架重叠显示到适合于成像区域的视场的光学图像上是可能的。

<第三实施例>

本发明的第二实施例是关于使光学取景器的取景器倍率发生变化的形式。然而，取决于取景器倍率来看见光学取景器可能是困难的。

本发明的第三实施例是关于取决于取景器倍率来将光学取景器切换至电子取景器的形式。以下解释了根据第三实施例的数字相机1-2。应当指出，省略了关于与第一和第二实施例中的部分相同的部分的解释。

图13是示出了当将可更换镜头附加至数字相机1时，在成像准备阶段的处理的流程的流程图。此处理主要通过CPU41来执行。

将可更换镜头附加至数字相机1的相机主体（步骤S10）。CPU41确定数字相机1是否能够与可更换镜头进行通信，即，是否将可更换镜头电连接至数字相机1（步骤S12）。

当电连接了可更换镜头时（步骤S12中为是），CPU41获取可更换镜头的变焦镜头31和聚焦镜头32的位置信息，即，可更换镜头的焦距和物距（步骤S14）。CPU41基于可更换镜头的焦距和物距来计算光学取景器51的倍率以及光学取景器51和可更换镜头的光轴之间的位置关系、为指示了通过成像元件13拍摄的对象图像的范围（成像范围）的帧的框架的位置和尺寸（步骤S16）。

当未电连接可更换镜头时（步骤S12中为否），由于CPU41无法理解应当将框架显示在哪里，设定通过用户操作的调整模式。CPU41使得电子取景器52显示通过成像元件13拍摄的图像（拍摄图像）（步骤S18）。CCD41经由驱动器26打开取景器快门54，并且使得光学取景器51显示光学图像（步骤S20）。

CPU41确定数字相机1-2的模式是否是其中能够通过光学取景器51来可视化地辨认光学图像的OVF模式，即，取景器快门54是否是关闭的（步骤S42）。当模式是OVF模式时（步骤S42中为是），CPU41确定电子取景器52上显示的拍摄图像与光学取景器51的光学图像的比率是否等于或小于定值（步骤S30）。当电子取景器52上显示的拍摄图像与光学取景器51的光学图像的比率等于或小于定值时（步骤S30中为是），CPU41确定是否能够对光学取景器51进行变焦，即，是否能够增大光学取景器51的取景器倍率（步骤S32）。

当能够对光学取景器51进行变焦时（步骤S32中为是），CPU41对光学取景器51进行变焦并且增大光学取景器51的取景器倍率（步骤S34）。

当无法对光学取景器51进行变焦时（步骤S32中为否），CPU41关闭取景器快门54，将混合式取景器改变至其中仅仅能够可视化地辨认电子取景器52中的图像的EVF模式，以及终止处理。

当模式不是OVF模式时（步骤S42中为否），即，混合式取景器50处于EVF模式，CPU41确定其是否试图扩展显示区域，即，其是否试图放大拍摄图像（步骤S46）。当其没有试图放大拍摄图像时（步骤S46中为否），CPU41直接终止EVF模式中的处理。

当其试图放大拍摄图像时（步骤S46中为是），CPU41打开取景器快门54，将混合式取景器50改变至OVF模式，将拍摄图像显示在电子取景器52上，以及将拍摄图像重叠显示在光学图像上（步骤S48）。

当EVF的区域不等于或小于定值时（步骤S30中为否），或（either）当光学取景器的取景器倍率发生变化时（步骤S34），以及当将混合式取景器50改变至OVF模式时（步骤S48），用户使用操作部分17的十字键来输入关于上、下、左以及右四个方向的指令和关于尺寸变化（放大或缩小）的指令，使得在电子取景器52上显示的图像与光学取景器51的光学图像一致。当输入了指令时，CPU41检测指令并且根据通过十字键的输入使电子取景器52上显示的拍摄图像的位置和尺寸发生变化（步骤S22）。

根据此实施例，有可能通过将模式改变至EVF模式来解决问题，该问题在于：当可更换镜头的光学倍率为高的时，即使在光学取景器上显示框架，区域也太小，并且有时候很难看见成像区域。

<第四实施例>

本发明的第三实施例是关于当无法对光学取景器进行变焦时，将光学取景器切换至电子取景器的形式。然而，关于将光学取景器切换至电子取景器的形式不限于根据取景器倍率的方式。

本发明的第四实施例是关于当无法将光学取景器设定为广角时，将光学取景器切换至电子取景器的形式。以下解释了根据第四实施例的数字相机1-3。应当指出，省略了关于与第一、第二以及第三实施例中的部分相同的部分的解释。

图15是示出了当将可更换镜头附加至数字相机1时，在成像准备阶段的处理的流程的流程图。此处理主要通过CPU41来执行。

CPU41确定数字相机1-3的模式是否是其中能够通过光学取景器51来可视化地辨认光学图像的OVF模式，即，取景器快门54是否是关闭的（步骤S42）。当模式是OVF模式时（步骤S42中为是），CPU41确定电子取景器52上显示的拍摄图像是否具有最大尺寸（步骤S50）。当拍摄图像具有最大尺寸时（步骤S50中为是），CPU41确定是否能够将光学取景器51的取景器倍率设定为广角（步骤S38）。

当能够将光学取景器51的取景器倍率设定为广角时（步骤S38中为是），CPU41将光学取景器51设定在广角侧上，即，减小光学取景器51的取景器倍率（步骤S40）。

当无法将光学取景器51的取景器倍率设定为广角时（步骤S38中为否），例如，图6中示出的光学图像比图17中示出的拍摄图像具有更广的角度。在该情况下，混合式取景器50的显示是图18中示出的显示。在此情况下，如图19中示出的，即使将拍摄图像设定为最大的广角，有时候也无法将拍摄图像增大至与光学图像基本相同的尺寸。因此，CPU41关闭取景器54，如图14中示出的那样将混合式取景器50改变至其中仅仅能够可视化地辨认电子取景器52中的图像的EVF模式（步骤S44），以及终止处理。

当模式不是OVF模式时（步骤S42中为否），CPU41确定其是否试图使显示区域变窄，即，其是否试图减小拍摄图像（步骤S52）。当其没有试图减小拍摄图像时（步骤S52中为否），CPU41直接终止EVF模式中的处理。

当其试图减小拍摄图像时（步骤S52中为是），CPU41打开取景器快门54，将混合式取景器50改变至OVF模式，将拍摄图像显示在电子取景器52上，以及将拍摄图像重叠显示在光学图像上（步骤S48）。

当EVF的区域不是最大值时（步骤S50中为否），当光学取景器的取景器倍率发生变化时（步骤S40），以及当将混合式取景器50改变至OVF模式时（步骤S48），用户使用操作部分17的十字键来输入关于上、下、左以及右四个方向的指令和关于尺寸变化（放大或缩小）的指令，使得在电子取景器52上显示的图像与光学取景器51的光学图像一致。当输入了指令时，CPU41检测指令并且根据通过十字键的输入使电子取景器52上显示的拍摄图像的位置和尺寸发生变化（步骤S22）。

根据此实施例，有可能通过将模式改变至EVF模式来解决问题，该问题在于：当可更换镜头比光学取景器具有更广的角度时，无法利用光学取景器整个地观测成像区域。

<第五实施例>

在本发明的第一实施例中，将匹配可更换镜头的框架重叠显示在光学取景器上。然而，可能发生可更换镜头不匹配成像元件的尺寸。

本发明的第五实施例是关于当可更换镜头不匹配成像元件的尺寸时，限制成像元件的使用的范围和调整视角的形式。以下解释了根据第五实施例的数字相机1-4。应当指出，省略了关于与第一至第四实施例中的部分相同的部分的解释。

图20是示出了当将可更换镜头附加至数字相机1时，在成像准备阶段的处理的流程的流程图。此处理主要通过CPU41来执行.

将可更换镜头附加至数字相机1的相机主体（步骤S10）。CPU41检查通过成像元件13拍摄的图像（拍摄图像）并且确定图21中示出的渐晕是否发生（步骤S54）。在图21中，外围的黑色部分是渐晕的部分。通过检测黑色区域的尺寸和形状，CPU41能够自动确定渐晕是否存在。例如，当以相同的纵横比对拍摄图像进行电子变焦（electronically zoom）（放大区域的部分）时，CPU41能够基于成像元件13的输出值（例如，积分值）来检测黑色部分，并且能够根据黑色部分是否消失来确定渐晕的存在或不存在。CPU41可以将拍摄图像显示在电子取景器52或LCD22上，并且基于经由操作部分17通过用户输入的指令来确定渐晕的存在或不存在。

当渐晕发生时，如图22中示出的，CPU41执行用于提取成像元件13的光接收范围内具有与成像元件13的纵横比相同的纵横比的区域的渐晕调整（步骤S56）。CPU41能够通过与所谓的电子变焦相同的方法来自动执行渐晕调整。通过将拍摄图像显示在电子取景器52或LCD22上并且经由操作部分17将通过用户输入的位置和尺寸设定为其中成像了对象的范围，CPU41可以执行渐晕调整。

当渐晕调整不是必须的时（步骤S54中为否），并且当渐晕调整终止时（步骤S56），CPU41确定框架的调整是否是必需的（步骤S58）。CPU41可以基于经由操作部分17通过用户输入的指令来执行此步骤中的处理，也有可能的是，首先，CPU41执行步骤S30和S32，并且当确定了这些步骤中的是时，在执行步骤S34中的处理之后，确定步骤S58中的是。也有可能的是，首先，CPU41执行步骤S50和S38，并且当确定了这些步骤中的是时，在执行步骤S40中的处理之后，确定步骤S58中的是。

当框架的调整是必需的时（步骤S58中为是），CPU41执行步骤S10至S24中的处理，该处理是关于框架的调整处理（见图2）。由于已经解释了步骤S10至S24中的处理，省略处理的详细的解释。应当指出，在步骤S18中，在通过成像元件13获取的拍摄图像中，将其中成像了对象的范围中的图像显示在电子取景器52上，作为新的拍摄图像。

根据此实施例，即使当可更换镜头不匹配成像元件的尺寸并且渐晕发生在成像元件上时，通过使用没有作为成像区域的渐晕的范围来以适合于成像的视角执行成像也是可能的。

<第六实施例>

在本发明的第一实施例中，将匹配可更换镜头的框架重叠显示在光学取景器上。然而，在第二次以及随后的次中（second and subsequent times）执行相同的处理是困难的。

本发明的第六实施例是关于为每一个可更换镜头储存渐晕量的设置、框架的尺寸和位置、取景器倍率等并且使得仅仅通过读出下一个使用期间的设置来立即使用设置成为可能的形式。以下解释根据第六实施例的数字相机1-5。应当指出，省略了关于与第一至第五实施例中的部分相同的部分的解释。

图23是示出了当将可更换镜头附加至数字相机1时，在成像准备阶段的处理的流程的流程图。此处理主要通过CPU41来执行。

将可更换镜头附加至数字相机1的相机主体（步骤S10）。CPU41确定是否能够从闪存ROM21中读出关于可更换镜头的设置（步骤S60）。当用户经由操作部分17输入可更换镜头的名称或数目时，CPU41接收可更换镜头的名称或数目并且确定闪存ROM21中是否储存了关于可更换镜头的名称或数目的设置。应当指出，关于可更换镜头的设置包括渐晕量（图20中示出的渐晕调整处理的结果）、框架的尺寸和位置、以及光学取景器51的取景器倍率，并且储存与可更换镜头的名称或数目相关的设置。

当能够读出设置时（步骤S60中为是），CPU41从闪存ROM21中读出关于可更换镜头的设置（步骤S62），并且基于读出的设置显示框架（步骤S64）。

当无法读出设置时（步骤S60中为否），闪存ROM21中未储存关于可更换镜头的设置。CPU41执行图20中示出的渐晕调整处理（步骤S54至S58）和框架调整进程（proceeding）（步骤S12至S26）。由于已经解释了这些类型的处理，省略处理的解释。

当渐晕调整处理（步骤S54至S58）和框架调整进程（步骤S12至S26）终止时，CPU41将与可更换镜头的名称或数目相关的调整的设置储存在闪存ROM21中（步骤S66）。CPU41可以根据预定的规则自动给出可更换镜头的名称或数目。用户可以输入可更换镜头的名称或数目。

根据此实施例，当第一次安装可更换镜头时，对关于可更换镜头的设置进行命名和储存。这使得当下次安装相同的可更换镜头时，仅仅通过读出设置来立即使用设置成为可能。

以上解释了本发明的实施例。然而，本发明的技术范围不限于实施例中描述的范围。对于本领域技术人员显而易见的是，将各种变型和改进添加至实施例中是可能的。根据权利要求的描述显而易见的是，添加了该变型和改进的形式也可以包括于本发明的技术范围中。

应当指出的是，诸如权利要求、说明书、以及图样中描述和示出的设备、系统、程序、以及方法中的操作、过程、步骤、以及阶段的各自种类的处理的执行顺序不特别明显地指示为“之前”，“在……之前”等，并且除非将在前的处理的输出用于下面的处理中，能够以任意的顺序来实现各自类型的处理。即使为了方便而使用“首先”“接下来”等来解释权利要求、说明书、以及图样中的操作流程，这不意指需要以此顺序来执行操作流程。

{参考符号列表}

1、1-1、1-2、1-3、1-4…数字相机，12…成像光学系统，12…CCD，14…AFE，15…DSP，31…变焦镜头，32…聚焦镜头，Iris…可变光圈，34…快门，41…CPU，44…AE/AWB检测电路，45…AF检测电路，50…混合式取景器，51…光学取景器，52…电子取景器

Claims

1.一种成像设备，包括：

相机支架，在所述相机支架上安装可更换镜头；

成像元件，所述成像元件被配置为生成与通过所述可更换镜头的对象光相对应的图像信号；

光学取景器，所述光学取景器能够观察对象的光学图像，所述对象通过与所述可更换镜头不同的光学系统；

电子取景器，所述电子取景器能够将所述光学图像与基于所述图像信号的拍摄图像重叠显示；

镜头信息获取装置，所述镜头信息获取装置用于与安装在所述相机支架上的所述可更换镜头进行通信，并获取所述可更换镜头的信息；

通信判断装置，所述通信判断装置判断所述镜头信息获取装置是否能够与所述可更换镜头进行通信；以及

第一显示控制装置，当所述通信判断装置判断所述镜头信息获取装置无法与所述可更换镜头通信时，所述第一显示控制装置使得所述电子取景器重叠显示所述拍摄图像与所述光学图像。

2.根据权利要求1所述的成像设备，包括：

移动装置，所述移动装置用于通过所述第一显示控制装置来移动显示在所述电子取景器上的所述拍摄图像的所述光学图像上的重叠位置；

位置确定装置，所述位置确定装置用于基于由所述移动装置移动的所述拍摄图像的位置来确定所述拍摄图像的位置；以及

显示控制装置，所述显示控制装置用于使得所述电子取景器在由所述位置确定装置确定的所述位置中显示成像范围图像，利用所述成像范围图像能够在所述光学图像上识别成像范围。

3.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述光学取景器包括取景器倍率变化装置，所述取景器倍率变化装置用于对所述光学图像的倍率进行变化。

4.根据权利要求2所述的成像设备，包括储存装置，所述储存装置用于储存所述成像范围图像的位置。

5.根据权利要求4所述的成像设备，包括确定装置，所述确定装置用于确定所述储存装置中是否储存了所述成像范围图像的所述位置，其中，

当所述确定装置确定所述成像范围图像的所述位置被储存时，所述第一显示控制装置使得所述电子取景器在储存于所述储存装置中的所述位置处显示所述成像范围图像，而不是使得所述电子取景器显示所述拍摄图像。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的成像设备，包括：

输入装置，所述输入装置用于接收在所述电子取景器上显示的所述拍摄图像的位置和尺寸的变化的输入；以及

成像范围确定装置，所述成像范围确定装置用于基于由所述输入装置输入了变化的所述位置和所述尺寸来确定对对象进行成像的范围。

7.根据权利要求6所述的成像设备，其中，所述第一显示控制装置将所述拍摄图像中的由所述成像范围确定装置确定的范围中的图像显示为新的拍摄图像。

8.根据权利要求2或4所述的成像设备，其中

所述可更换镜头包括变焦镜头和聚焦镜头，

所述镜头信息获取装置获取安装在所述相机支架上的可更换镜头中的变焦镜头和聚焦镜头的位置信息，并且

所述成像设备包括计算装置，所述计算装置用于当所述变焦镜头和所述聚焦镜头的所述位置信息被获取时，基于所述变焦镜头和所述聚焦镜头的所述位置信息来计算所述成像范围图像的位置和尺寸。

9.根据权利要求1至5中的任意一项所述的成像设备，包括：

取景器快门，所述取景器快门被配置为阻挡所述光学图像以禁止对所述光学图像的观察；以及

快门控制装置，所述快门控制装置用于当通过所述第一显示控制装置使所述拍摄图像显示在所述电子取景器上时，利用所述取景器快门阻挡所述光学图像。

10.一种成像方法，包括：

将通过可更换镜头的对象光成像在成像元件上的步骤，所述可更换镜头经由相机支架安装；

与安装在所述相机支架上的所述可更换镜头进行通信并获取所述可更换镜头的信息的步骤；

判断是否能够与所述可更换镜头进行通信的步骤；以及

当判断为无法与所述可更换镜头通信时，使得电子取景器重叠显示光学图像与拍摄图像的步骤，所述光学图像是通过与所述可更换镜头不同的光学系统的对象的光学图像，所述拍摄图像基于由所述成像元件生成的图像信号。