CN104471473B - 照相机及其动作控制方法 - Google Patents

Abstract

当在取景器装置中将光学的被摄体像和由摄像元件摄像的被摄体像排列时，使得即使眼珠运动也容易观看。能够通过眼珠(75)观看由物镜透镜(凹透镜)(61)、目镜透镜(66)光学地成像的被摄体像(91)。在物镜透镜(61)的前方的一部分设有遮光板(80)，由该遮光板(80)形成遮光区域(93)。如果在电子取景器(65)的显示画面的一部分上摄像被摄体像，则该被摄体像被棱镜(63)反射，重叠在遮光区域(93)上而能够看到。在虚像式取景器装置中，如果眼珠(75)从光轴(L)运动，则遮光区域(93)的范围也运动，所以根据眼珠(75)的位置移动遮光板(80)，即使眼珠(75)运动，也使遮光区域(93)的范围成为一定。

Description

照相机及其动作控制方法

技术领域

本发明涉及照相机及其动作控制方法。

背景技术

在光学取景器装置中，有称作虚像式取景器的装置。在虚像式取景器中，在目镜透镜中使用凹透镜，在物镜透镜中使用凸透镜。能够将光学取景器装置制作为小型。此外，在取景器装置中，还有具有将光学的被摄体像成像而观察该光学的被摄体像的光学的取景器功能、和在液晶显示装置上显示通过摄像得到的被摄体像而观察该被摄体像的电子取景器功能的两者的功能的装置。

此外，还有在主图像显示部区域内显示子图像的装置(专利文献1)，检测摄影者的视线并在与视线位置对应的位置处重叠显示测距点的标识的装置(专利文献2)等。

现有技术

专利文献1：特开2001－134173号公报

专利文献2：特开2002－82278号公报

发明内容

发明概要

发明要解决的课题

在如上述那样具有光学式和电子式两者的功能的光学式电子式兼用取景器中，如果考虑将光学的被摄体像和显示在液晶显示装置上的被摄体像同时观察，则可以考虑插入将物镜透镜的出遮光的一部分遮挡的遮光板。通过将显示到液晶显示装置上的被摄体像重叠显示到由该遮光板形成的遮光区域中，能够将光学的被摄体像和显示到液晶显示装置上的被摄体像并列而同时观看。但是，在虚像式的光学取景器装置的情况下，如果观察者的眼珠运动，则遮光区域较大地偏差。因此，显示在液晶显示装置上的被摄体像不会以一致的方式重叠到遮光区域上。遮光区域较大地伸出，或者显示在液晶显示装置上的被摄体像重叠在光学的被摄体像上。

本发明的目的是使得即使观察者的眼珠运动、遮光区域也为一定。

本发明的照相机的特征在于，具备：虚像式取景器装置，在物镜透镜中使用凹透镜，并且在目镜透镜中使用凸透镜；固体电子摄像装置，将被摄体摄像，输出表示被摄体像的图像数据；显示装置，将由上述固体电子摄像装置摄像的被摄体像的至少一部分的图像显示到显示画面上；偏向光学系统，设在上述物镜透镜与上述目镜透镜之间，将显示在上述显示装置的显示画面上的上述至少一部分的图像向上述目镜透镜引导；遮光板，将上述物镜透镜的射出光的一部分遮挡，相对于上述物镜透镜的光轴垂直地自如移动；位置检测机构，检测向上述目镜透镜接近的观察者的眼珠的位置；遮光板控制机构，根据由上述位置检测机构检测到的观察者的眼珠的位置控制上述遮光板以使其移动；显示控制机构，控制上述显示装置，以在与上述偏向光学系统被上述遮光板遮光的区域重叠的显示画面的区域中显示上述至少一部分的图像。

本发明还提供一种适合于照相机的动作控制方法。即，该方法在具备在物镜透镜中使用凹透镜并且在目镜透镜中使用凸透镜的虚像式取景器装置的照相机中，固体电子摄像装置将被摄体摄像，输出表示被摄体像的图像数据；显示装置将由上述固体电子摄像装置摄像的被摄体像的至少一部分的图像显示到显示画面上；偏向光学系统设在上述物镜透镜与上述目镜透镜之间，将显示在上述显示装置的显示画面上的上述至少一部分的图像向上述目镜透镜引导；遮光板将上述物镜透镜的射出光的一部分遮挡，相对于上述物镜透镜的光轴垂直地自如移动；位置检测机构检测向上述目镜透镜接近的观察者的眼珠的位置；遮光板控制机构根据由上述位置检测机构检测到的观察者的眼珠的位置控制上述遮光板以使其移动；显示控制机构控制上述显示装置，以在与上述偏向光学系统被上述遮光板遮光的区域重叠的显示画面的区域中显示上述至少一部分的图像。

根据本发明，设有将物镜透镜的射出光的一部分遮挡、相对于物镜透镜的光轴垂直地移动自如的遮光板。检测向目镜透镜接近的观察者的眼珠的位置，根据该眼珠的位置使遮光板移动。由于根据观察者的眼珠的位置使遮光板移动，所以遮光区域总为一定。不会随着观察者的眼珠的移动而遮光区域变大或变小，所以遮光区域与重叠在该遮光区域上的被摄体像的一部分的图像总是一致。

遮光板控制机构根据由位置检测机构检测到观察者的眼珠的位置相对于取景器装置的光轴发生了移动这一情况，控制遮光板以向该移动的方向移动。

遮光板被定位在由虚像式取景器装置成像的光学的被摄体像的四角中的某个角的位置。

附图说明

图1是数字照相机的正视图。

图2是数字照相机的后视图。

图3是将数字照相机从背面观察的立体图。

图4是表示数字照相机的电气结构的块图。

图5是取景器装置的分解立体图及表示遮光板与棱镜的关系的正视图。

图6表示窥视取景器装置可看到的图像的一例及将取景器装置从平面观察的状况。

图7表示窥视取景器装置可看到的图像的一例及将取景器装置从平面观察的状况。

图8表示窥视取景器装置可看到的图像的一例及将取景器装置从平面观察的状况。

图9表示窥视取景器装置可看到的图像的一例及将取景器装置从平面观察的状况。

图10表示窥视取景器装置可看到的图像的一例及将取景器装置从平面观察的状况。

图11表示窥视取景器装置可看到的图像的一例及将取景器装置从平面观察的状况。

图12表示窥视取景器装置可看到的图像的一例及将取景器装置从平面观察的状况。

图13是表示数字照相机的处理次序的流程图。

具体实施方式

图1至图3是表示本发明的实施例的，表示数字照相机1的外观。图1是正视图，图2是后视图，图3是从背面观察的立体图。

参照图1，在数字照相机1的正面的大致中心设有突出到前方的透镜镜筒2。在数字照相机1的右上，形成有构成取景器装置、朝向被摄体的物镜窗3。在该物镜窗3的左侧设有闪光灯发光装置4。该实施例的取景器装置能够切换光学取景器的功能、电子取景器的功能和光学式电子式兼用取景器的功能。光学取景器的功能如详细后述那样，窥视取景器装置的用户观察由取景器装置中包含的物镜透镜和目镜透镜成像的光学的被摄体像。电子取景器的功能将使用固体电子摄像元件摄像的被摄体像显示在液晶显示装置上，窥视取景器装置的用户观察该显示的被摄体像。光学式电子式兼用取景器的功能是窥视取景器装置的用户观察由光学取景器得到的光学的被摄体像和显示在电子取景器上的被摄体像的功能。在闪光灯发光装置4的左侧，设有用来切换光学取景器的功能、电子取景器的功能和光学式电子式兼用取景器的功能的切换杠杆19。如果从正面观察切换杠杆19被向左侧倒下，则取景器装置被设定光学取景器的功能，如果从正面观察切换杠杆19被定位在中央的位置，则取景器装置被设定光学式电子式兼用取景器的功能，如果从正面观察切换杠杆19被向右侧倒下，则取景器装置被设定电子取景器的功能。

在数字照相机1的上面中，从正面观察在左侧设有快门速度拨盘6、电源杠杆7、快门释放按钮8及曝光拨盘9。快门速度拨盘6是旋转自如的圆形旋钮。用户通过使快门速度拨盘6旋转，能够设定希望的快门速度。电源杠杆7从正面观察能够向右及左移动规定角度。用户通过将电源杠杆7移动规定角度，能够将数字照相机1的电源开启、关闭。电源杠杆7从上面观察(参照图3)，是内部为空间的圆环上的结构，在其空间中设有快门释放按钮8。曝光拨盘9也是旋转自如的圆形旋钮。用户通过使曝光拨盘9旋转，能够将曝光修正。

参照图2及图3，遍及数字照相机1的背面的大致整体设有液晶显示装置12。在数字照相机1的背面的左上形成有构成取景器装置的目镜窗11。在数字照相机1的背面的右上，设有能够向左右移动的命令杠杆10。用户通过操作命令杠杆10，能够对数字照相机1给出手动曝光时的以1/3EV步的光圈调整等的指令。

在命令杠杆10的下方，设有AF(自动焦点调节)/AE(自动曝光)锁定按钮13、命令拨盘14、菜单/OK按钮15、后退按钮16、RAW按钮17等。

主要参照图3，如上述那样，在数字照相机1的上面的右侧(从背面看在右侧)，设有快门速度拨盘6、电源杠杆7、快门释放按钮8及曝光拨盘9。如上述那样，电源杠杆7形成有向正面方向突出的突起7A。通过捏住突起7A向左右移动，能够进行数字照相机1的电源的开启、关闭。

通过将眼睛靠近取景器装置的目镜窗11并从目镜窗11窥视，能够经由物镜窗3及目镜窗11观看被摄体，能够决定照相机角度。

图4是表示数字照相机1的电气结构的块图。

数字照相机1的整体的动作由CPU47综合控制。

在数字照相机1中包括固体电子摄像元件41。内置在透镜镜筒2中的对焦透镜群31被定位在该固体电子摄像元件41的前方。在透镜镜筒2的周围设有旋转自如的对焦环32。根据由用户进行的对焦环32的操作将对焦环群31定位。

如果通过固体电子摄像元件41将被摄体摄像，则将表示被摄体像的影像信号从固体电子摄像元件41输出。影像信号经由采样/保持电路42向模拟/数字变换电路43输入。在模拟/数字变换电路43中将影像信号变换为数字图像数据。将变换后的数字图像数据在信号处理电路44中进行白平衡调整、伽马修正等的规定的信号处理。

将从信号处理电路44输出的数字图像数据经由存储器46向LCD(LiquidCrystalDisplay)驱动器48给出。由LCD驱动器48控制液晶显示装置12(使用与显示画面相同的标号)，将由固体电子摄像元件41摄像的被摄体像显示到液晶显示装置12的显示画面上。

此外，如果将快门释放按钮8按下，则将如上述那样输入到存储器46中的图像数据通过存储卡控制器49的控制向存储卡50记录。

从信号处理电路44输出的图像数据经由LCD驱动器36也被向取景器装置60的电子取景器65给出。电子取景器65是液晶显示装置。在电子取景器65的显示画面65A上能够显示通过摄像得到的被摄体像。

在取景器装置60上，在目镜窗11的前方设有目镜透镜66，在该目镜透镜66的前方设有形成有半反射镜64的棱镜63。半反射镜64形成为，相对于光学取景器60的光轴L为45度的入射角。在该棱镜63的前方设有被CPU47控制开闭的OVF(光学取景器)快门(也可以是机械快门，也可以是液晶快门)62及物镜透镜61。如果OVF快门62是液晶快门，则设有控制液晶快门的LCD驱动器。

在取景器装置60中包含的物镜透镜61使用凹透镜，目镜透镜66使用凸透镜。取景器装置60具有虚像式光学取景器的功能。

在物镜透镜61的前方，设有将向物镜透镜61的入射光线(从物镜透镜61的射出光线)的一部分遮光的遮光板80。该遮光板通过被CPU47控制的马达68移动自如，以便能够相对于取景器装置60的光轴L垂直地前进、退避。

进而，在取景器装置60中，在目镜窗11附近，设有检测窥视目镜窗11的用户的眼珠的位置的检测装置70。在该检测装置70中，设有对用户的眼睛照射光的发光装置71。从发光装置71射出的光在用户的眼珠中反射，被半反射镜72进一步反射。在半反射镜72中反射的光向区域传感器73入射。基于入射到区域传感器73中的位置检测眼珠的位置。

图5的上图是表示取景器装置60的内部结构的立体图。在图5的上图中，为了容易理解，使遮光板80移动的马达68及检测装置70被省略了图示。图5的下图是表示从取景器装置60的正面(物镜窗3侧)观察物镜透镜61的状况的图，表示遮光板80与棱镜63的关系。

遮光板80具有用于遮光的遮光部87和在下部形成有用来将遮光板80在左右方向(与光轴L垂直的方向)上移动的齿条81A的突出部81。在突出部81上开设有在内部嵌入限制销83的滑槽82。此外，在遮光部87的下部也开设有在内部嵌入限制销86的滑槽85。在齿条81A上啮合着被上述马达68控制旋转的齿轮84。通过齿轮84旋转，一边被限制销83、86维持水平状态，遮光板80一边在左右方向上移动。

通过遮光板80将棱镜63的前面63A的一部分遮光。被遮光的范围根据遮光板80被移动的量而不同。

遮光板80设置为，从正面观察将棱镜63的前面63A的左下角遮光，但也可以设置为，将右下角、左上角或右上角的某个遮光。

回到图4，如果设定电子取景器的功能，则OVF快门62被关闭。在电子取景器65的显示画面65A的整体(参照图5的上图)上显示通过摄像得到的被摄体像。显示的被摄体像被形成在棱镜63上的半反射镜64反射，向目镜窗11引导。窥视目镜窗11的用户观看显示在电子取景器65的显示画面65A上的被摄体像。

如果设定光学取景器的功能，则将OVF快门62打开。此外，使遮光板80从物镜透镜61的前面(棱镜63的前面63A)完全退避。用户从目镜窗11观看由物镜透镜61及目镜透镜66成像的被摄体像。

如果设定光学式电子式兼用取景器的功能，则将OVF快门62打开。此外，遮光板80向物镜透镜61的前面(棱镜63的前面63A)前进。由此，在棱镜63的前面63A上形成遮光区域。进而，在电子取景器65的显示画面65A中的一部分的区域65B(参照图5的上图)中，显示通过摄像得到的被摄体像(的一部分)。显示在该区域65B中的被摄体像(的一部分)被形成在棱镜63上的半反射镜64反射，被向目镜窗11引导。显示在区域65B中的被摄体像(的一部分)与形成在棱镜63的前面63A上的遮光区域重叠而能够看到。窥视目镜窗11的用户将由物镜透镜61及目镜透镜66成像的被摄体像和显示在区域65B上的被摄体像(的一部分)的两者排列而同时观看。

图6的上图、图7的上图、图8的上图、图9的上图、图10的上图、图11的上图及图12的上图是从取景器装置60的目镜窗11窥视时可看到的图像的一例，图6的下图、图7的下图、图8的下图、图9的下图、图10的下图、图11的下图及图12的下图表示将取景器装置60从平面观察的状况。

图6的上图所示的图像90是取景器装置60的OVF快门62打开且遮光板80在物镜透镜61的前面上向光轴L的方向前进时的图像。此外，是在电子取景器65的显示画面65A上也包括显示区域65B什么都没有显示时的图像。

由于OVF快门62打开，所以将眼珠75定位在取景器装置60的光轴L，窥视目镜窗11的用户能够看到由穿过取景器装置60的物镜窗11且透过了物镜透镜61、棱镜63及目镜透镜66的光线束成像的光学的被摄体像91。由于遮光板80向物镜透镜61的前方前进，所以如上述那样通过遮光板80形成遮光区域。在电子取景器65的显示画面65A上什么都没有显示的情况下，还能够看到该遮光区域的图像93。

图7的上图是在取景器装置60的OVF快门62关闭的情况下、当在电子取景器65的显示区域65B上显示由固体电子摄像元件41摄像的被摄体像的一部分时、从取景器装置60的目镜窗11窥视时能看到的图像90的一例。

由于OVF快门62关闭(在图7的下图中，为了表示OVF快门62关闭而将OVF快门62涂黑)，所以能看到OVF快门62的光学像62。此外，由于在电子取景器65的显示区域65B中显示由固体电子摄像元件41摄像的被摄体像，所以该被摄体像92显示在右下角。这样，如果在电子取景器65的显示区域65B中显示被摄体像，则能够将眼珠75定位在取景器装置60的光轴L上而观看该被摄体像92。

图8的上图是当遮光板80向物镜透镜61的前方前进而OVF快门62开放、并且在电子取景器65的显示区域65B中显示有被摄体像时(设定了光学式电子式兼用取景器的功能时)窥视取景器装置60可看到的图像90的一例。

如上述那样，由于OVF快门62打开，所以能够观看由物镜透镜61、目镜透镜66等成像的光学的被摄体像91。此外，由于由遮光板80形成了遮光区域93，所以通过在电子取景器65的显示区域65B中显示被摄体像，能够看到重叠在遮光区域93中的被摄体像92。这样将眼珠75定位在取景器装置60的光轴L上，能够将光学的被摄体像91和由固体电子摄像元件41摄像的被摄体像(的一部分)92并列而同时观看。

图9的上图与图8的上图同样，遮光板80向物镜透镜61的前方前进，OVF快门62开放，并且在电子取景器65的显示区域65B中显示有被摄体像，所以如图9的下图所示，是当用户的眼珠75从取景器装置60的光轴L向右侧偏移时窥视取景器装置60能看到的图像90的一例。

如上述那样，取景器装置60是由作为凹透镜的物镜透镜61和作为凸透镜的目镜透镜66构成的虚像式取景器，所以如图9的下图所示，如果从背面观察眼珠75从光轴L向右侧(从正面观察向左侧)偏移，则形成的遮光区域93的范围如图9的上图所示那样向左侧较大地伸长。为此，如上述那样，在重叠在遮光区域93中的被摄体像92的左侧能看到遮光区域93。通过该遮光区域93，光学的被摄体像91隐藏的面积变大。

图10与图8的上图同样，遮光板80向物镜透镜61的前方前进，OVF快门62开放，并且在电子取景器65的显示区域65B中显示有被摄体像，但如图10的下图所示，是当用户的眼珠75从取景器装置60的光轴L向左侧偏移时窥视取景器装置60能看到的图像90的一例。

如上述那样，取景器装置60是由作为凹透镜的物镜透镜61和作为凸透镜的目镜透镜66构成的虚像式取景器，所以如图10的下图所示，如果从背面观察眼珠75从光轴L向左侧(从正面观察向右侧)偏移，则形成的遮光区域93的范围如图10的上图所示那样向右侧收缩。为此，在显示在电子取景器65上的表示被摄体像的被摄体像92中，包括重叠到遮光区域93上的部分92A和重叠到光学的被摄体像91上的部分92B。重叠到光学的被摄体像91上的部分92B不是对遮光区域93重叠的部分，所以难以观看。

这样，通过窥视取景器装置60的眼珠75从光轴L偏移，由于遮光区域93的大小也变化，所以发生不需要的遮光区域93(参照图9的上图)或被摄体像92变得不易观看(参照图10的上图)。在该实施例中，检测眼珠75的位置，决定遮光板80的位置，以使得不论其位置如何，遮光区域93的范围都为一定。

参照图11的下图，与图9的下图同样，假设由检测装置70检测到从背面观察眼珠75向比取景器装置60的光轴L靠右侧偏移。于是，从背面观察，使遮光板80向右侧移动。由此，如图11的上图所示，遮光区域93的范围与眼珠75处于光轴L上的情况相同。

参照图12的下图，与图10的下图同样，假设从背面观察眼珠75向比取景器装置60的光轴L靠左侧偏移。于是，从背面观察，使遮光板80向左侧移动。由此，如图12的上图所示，遮光区域93的范围与眼珠75处于光轴L上的情况相同。

这样，不论眼珠75的位置如何，都能够形成一定的大小的遮光区域93。眼珠75的位置与遮光板80的移动量的关系也不是在照相机的制作阶段中通过试错来决定的。

图13是表示设定了光学式电子式兼用取景器的功能时的数字照相机的处理次序的流程图。由于设定了光学式电子式兼用取景器的功能，所以如上述那样OVF快门62被开放，在电子取景器65的区域65B中显示有被摄体像。

由检测装置70检测眼珠的位置是否处于取景器装置60的光轴上(步骤101)。在眼珠的位置处于取景器装置60的光轴上的情况下(步骤101中“是”)，被定位到遮光区域93为规定的大小(例如电子取景器65的区域65B的大小)遮光板80的位置(初始位置)(步骤102)。如图8所示，能够观看与遮光区域93大致一致的被摄体像92。

在眼珠的位置不在取景器装置60的光轴上的情况下(步骤101中“否”)，识别是否从数字照相机的背面观察眼珠的位置比光轴L靠右侧(步骤103)。在作为右侧的情况下(步骤103中“是”)，如上述那样，遮光板80也从数字照相机的背面观察向右侧移动了与眼珠75的位置对应的量(步骤104)。

如果从数字照相机的背面观察眼珠的位置不比光轴L靠右侧(步骤103中“否”)，则确认是否从数字照相机的背面观察眼珠的位置位于比光轴L靠左侧(步骤105)。在是左侧的情况下(步骤105中“是”)，如上述那样，遮光板80也从数字照相机的背面观察向左侧移动了与眼珠75的位置对应的量(步骤106)。

在上述实施例中，遮光板80从正面观察在左右方向上移动，但也可以不是左右方向，而是在上下方向、倾斜方向上移动。

标号说明

1数字照相机

36LCD驱动器(显示控制机构)

41固体电子摄像元件

47CPU(遮光板控制机构)

60取景器装置(虚像式取景器装置)

61物镜透镜(凹透镜)

63棱镜(偏向光学系统)

65电子取景器(显示装置)

66目镜透镜(凸透镜)

70检测装置(位置检测机构)

80遮光板

Claims (4)

1.一种照相机，其特征在于，具备：

虚像式取景器装置，在物镜透镜中使用凹透镜，并且在目镜透镜中使用凸透镜；

固体电子摄像装置，将被摄体摄像，输出表示被摄体像的图像数据；

显示装置，将由上述固体电子摄像装置摄像的被摄体像的至少一部分的图像显示到显示画面上；

偏向光学系统，设在上述物镜透镜与上述目镜透镜之间，将显示在上述显示装置的显示画面上的上述至少一部分的图像向上述目镜透镜引导；

遮光板，将向上述物镜透镜的入射光的一部分遮挡，相对于上述物镜透镜的光轴垂直地自如移动；

位置检测机构，检测向上述目镜透镜接近的观察者的眼珠的位置；

遮光板控制机构，根据由上述位置检测机构检测到的观察者的眼珠的位置控制上述遮光板以使其移动；以及

显示控制机构，控制上述显示装置，以在与上述偏向光学系统被上述遮光板遮光的区域重叠的显示画面的区域中显示上述至少一部分的图像。

2.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，

上述遮光板控制机构根据由上述位置检测机构检测到观察者的眼珠的位置相对于上述虚像式取景器装置的光轴发生了移动这一情况，控制上述遮光板以向该移动的方向移动。

3.如权利要求1或2所述的照相机，其特征在于，

上述遮光板被定位在由上述虚像式取景器装置成像的光学的被摄体像的四角中的某个角的位置。

4.一种照相机的动作控制方法，所述照相机具备在物镜透镜中使用凹透镜并且在目镜透镜中使用凸透镜的虚像式取景器装置，该方法的特征在于，

固体电子摄像装置将被摄体摄像，输出表示被摄体像的图像数据；

显示装置将由上述固体电子摄像装置摄像的被摄体像的至少一部分的图像显示到显示画面上；

偏向光学系统设在上述物镜透镜与上述目镜透镜之间，将显示在上述显示装置的显示画面上的上述至少一部分的图像向上述目镜透镜引导；

遮光板将向上述物镜透镜的入射光的一部分遮挡，相对于上述物镜透镜的光轴垂直地自如移动；

位置检测机构检测向上述目镜透镜接近的观察者的眼珠的位置；

遮光板控制机构根据由上述位置检测机构检测到的观察者的眼珠的位置控制上述遮光板以使其移动；

显示控制机构控制上述显示装置，以在与上述偏向光学系统被上述遮光板遮光的区域重叠的显示画面的区域中显示上述至少一部分的图像。