JP2002262159A

JP2002262159A - 撮像装置

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Publication number: JP2002262159A
Application number: JP2001054960A
Authority: JP
Inventors: Tomofumi Kitazawa; 智文北澤; Akira Suzuki; 明鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-13
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP3943848B2

Abstract

(57)【要約】【課題】一つの画像を作る場合に、分光比を一律に固
定せず撮影条件に応じて、適当な分光比率が得られるこ
とで、部分的なそれぞれの撮像部での露光制御が適切に
行える撮像装置を提供すること。【解決手段】図２に示すように被写体像を分光手段
によって被写体像を分けて、複数の撮像部で撮影画角を
変えて撮影し、図３、図４のように、画角の違う画像を
撮影し、図５のように、広角画像の中に、望遠画像の大
きさをあわせて埋め込む。広角画像の中の埋め込まれた
望遠画像部分は、図７の概念図で示すように、画像デー
タの密度が高くなり、他の部分よりも高解像のデータを
持つことになる。撮影条件に応じて、撮像素子にそれぞ
れの撮像素子への入射光量が適切となるように、分光比
可変の分光手段を調整する。分光比可変手段の一例を図
３６に示してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の撮像手段が
それぞれ異なった撮影画角で撮像する撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来より、より高精細で静止画像または動
画像を撮影するために種々の技術開発がなされてきた。
例えば、特開平６−２９２０５２号公報には、画角を変
えて複数回撮影し、広角で撮影した画像に、望遠で撮影
した画像を嵌め込む技術が開示されている。また、特開
平１０−１７３９６６号公報には、ハーフミラーで分光
し、被写体像を複数の撮像素子で画角を変えて撮影する
ことにより、部分高解像を実現する技術が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２９２０５２号記載の発明では、静止画にのみ
対応しており、動いている被写体を撮影する場合などで
不都合が生ずる。また、特開平１０−１７３９６６号記
載の発明では、ハーフミラーの分光比を可変にするなど
しているが、それぞれの撮像部のボケ方の調整について
は関知しておらず、この点に対応していない。ところ
で、分光手段により、入射光を分光し、複数の撮像部で
画角を変えて撮影した複数の画像を合成し、一つの画像
を作る場合に、分光比が一律に固定されると、画像合成
に際して、不具合がある。また、ズームレンズによって
焦点距離を変えて複数回撮影すると、焦点距離切り換え
に時間がかかってしまう。また、歪曲収差を考慮せず
に、広角画像に望遠画像を嵌め込もうとすると、実際に
は境目のところでうまくつながらない。さらに、主要な
被写体が画面の中心にない場合は、主要被写体部分を高
解像にすることができない。また、広角画像の望遠画像
が嵌め込まれる部分にも、光量が割り当てられるので、
望遠側に割り当てられる光量が減ってしまう。さらに、
部分高解像撮影が必要では無く、撮影画面内に高輝度の
被写体と低輝度の被写体が混在している場合に対応でき
ない。

【０００４】そこで、本発明の第１の目的は、一つの画
像を作る場合に、分光比を一律に固定せず撮影条件に応
じて、適当な分光比率が得られることで、部分的なそれ
ぞれの撮像部での露光制御が適切に行える撮像装置を提
供することである。本発明の第２の目的は、２つの画像
の合成を行う場合につなぎ目を自然なものにすることが
できる撮像装置を提供することである。本発明の第３の
目的は、主要被写体が画面の中心でないところにあった
としても、主要被写体を高解像に撮影できる撮像装置を
提供することである。本発明の第４の目的は、入射光量
の無駄が減るので、撮影時間が短くなり、手振れによる
撮影画像劣化を低減させることができる撮像装置を提供
することである。本発明の第５の目的は、部分高解像撮
影をしないモードを選択すれば、ダイナミックレンジを
拡大させた撮影を行うことができる撮像装置を提供する
ことである。本発明の第６目的は、部分高解像撮影をし
なければ、画像全体に画素ずらし撮影と同等の画質向上
を選択することができる撮像装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、撮像光学系の光路中に配置され、透過率と反射率の
分光比率の特性を制御可能な単数または複数の分光手段
と、この分光手段で被写体像を分けて撮像して光電変換
による電荷蓄積によって被写体像を入力する複数の撮像
手段を備え、前記複数の撮像手段がそれぞれ異なった撮
影画角で撮像することにより、前記第１の目的を達成す
る。請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明にお
いて、前記複数の撮像手段による複数のデータの歪曲収
差による画像の歪みを検出する歪み検出手段をさらに備
え、この歪み検出手段による検出結果に応じて、少なく
とも一方の画像を変換して、広角側の画像データに、望
遠側の画像データの埋め込みを行うことにより、前記第
２の目的を達成する。

【０００６】請求項３記載の発明では、何が主要な被写
体かを設定する主要被写体設定手段をさらに備え、この
主要被写体設定手段による主要被写体像の位置に、撮影
画角の狭い方の画像を撮像する撮像素子の中心がくるよ
うに撮像素子を移動させるか、または入射光を移動させ
ることにより、前記第３の目的をを達成する。請求項４
記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記分
光手段は、同一の分光手段の中で、部分的に独立で分光
比を制御できることにより、前記第４の目的を達成す
る。

【０００７】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
発明において、複数の撮像手段の画角を同一にし、前記
分光手段により、それぞれの撮像手段への入射光量を違
えて撮影を行う撮影モードを選択できることにより、前
記第５の目的を達成する。請求項６記載の発明では、請
求項１記載の発明のおいて、複数の撮像手段の焦点距離
を同一にして、複数の撮像手段への入射位置を相対的に
ずらして撮影する撮影モードを選択できることにより、
前記第６の目的を達成する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図１ないし図３９を参照して詳細に説明する。図１
は、本実施の形態に係る電子カメラの構成を示した図で
ある。撮影レンズ１０で撮像素子の撮像面に結像され、
撮像素子の受光素子で光電変換され、光の情報を電気信
号に変換する。光電変換されて得られた信号は、ＣＤＳ
（相関二重サンプリング）回路２０で、ノイズを低減さ
せてから、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路でア
ナログ信号からデジタル信号に変換される。

【０００９】デジタル信号に変換されたデータは、画像
処理部２２で圧縮されるなどして記録部２４に記録され
る。操作部２６は、レリーズボタンやモード設定ボタン
など、表示部２８は液晶パネルなどである。レンズを駆
動させるモータは、ピント合わせを例に描いているが、
固定焦点のカメラでは必要が無く、ズーム機能を持つと
すると、焦点距離を変えるためのモータが、別に必要と
なることがほとんどである。ローパスフィルタは被写体
の高周波成分（細かいピッチの縞など）での偽色の発生
を防止する。赤外線カットフィルタは、赤外線による色
情報の狂いを防止している。電子カメラでは、多くの場
合撮像部を使って測光を行うので、図１では、測光手段
に関して特に、図示していない。

【００１０】図２に示すように被写体像を分光手段によ
って被写体像を分けて、複数の撮像部で撮影画角を変え
て撮影し、図３、図４のように、画角の違う画像を撮影
し、図５のように、広角画像の中に、望遠画像の大きさ
をあわせて埋め込む。広角画像の中の埋め込まれた望遠
画像部分は、図７の概念図で示すように、画像データの
密度が高くなり、他の部分（元の広角画像部分、線の外
の部分）よりも高解像のデータを持つことになる。

【００１１】撮影条件に応じて、撮像素子にそれぞれの
撮像素子への入射光量が適切となるように、分光比可変
の分光手段を調整する。分光比可変手段の一例を図３６
に示してある。この図中のａからｅは分光フィルタであ
り、それぞれが透過光量と反射光量の比が異なってい
る。ターレット板を回転させて、分光位置に適当なフィ
ルタを分光位置にもっていく。図ではターレット板を使
った例を示しているが、スライドによってフィルタの切
り替えを行ってもよい。図１では、撮像部が２つ示され
ているが、分光手段を二つ以上用いることによって、撮
像部を三つ以上にして、図８のように、三段階以上の解
像データを持つようにすることもできる。

【００１２】次に、第２の実施例を説明する。まず、機
械的分光比可変手段の代わりに電気的な制御で、分光比
を切り替えられるエレクトロクロミックミラーを用い
る。エレクトロクロミックミラーは電気的な制御によ
り、透過率や反射率を制御するもので、機械的な駆動を
必要としない。防眩ミラーや、調光ガラスなどの利用が
可能である。ここで、エレクトロクロミックミラーの具
体的な構造を説明する。まず、電圧を印加すると可逆的
に電解酸化または還元反応が起こり、可逆的に着消色す
る現象をエレクトロクロミズムという。このような現象
を示すＥＣ物質を用いて、電圧操作により着消色するＥ
Ｃ素子（以下、ＥＣＤと略す場合がある）を作り、この
ＥＣＤを光量制御素子（例えば調光ガラスや防眩ミラー
等）や７セグメントを利用した数字表示素子に利用しよ
うとする試みは、２０年以上前から行われている。例え
ば、ガラス基板の上に透明電極層（陰極）、三酸化タン
グステン薄膜層、二酸化ケイ素のような絶縁層、電極層
（陽極）を順次積層してなるＥＣＤ（特公昭５２−４６
０９８号公報参照）が全固体型ＥＣＤとして知られてい
る。

【００１３】このＥＣＤに電圧（着色電圧）を印加する
と、三酸化タングステン（ＷＯ３）薄膜層が青色に着色
する。その後、このＥＣＤに逆の電圧（消色電圧）を印
加するとＷＯ３薄膜層の青色が消えて、無色になる。こ
の着消色する機構は詳しくは解明されていないが、ＷＯ
３薄膜層及び絶縁層（イオン導電層）中に含まれる少量
の水分がＷＯ３の着消色を支配していると理解されてい
る。着色の反応式は、以下のように推定されている。Ｈ２Ｏ → Ｈ＋＋ＯＨ− ＷＯ３層（陰極側）：ＷＯ３（無色透明）＋ｎ・Ｈ
＋＋ｎｅ− →ＨｎＷＯ３（青着色）絶縁層（陽極側）：ＯＨ− → （１／２）Ｈ２Ｏ＋
（１／４）Ｏ２↑＋（１／２）ｅ−

【００１４】その他にＥＣＤとして知られているもの
は、素子基板上の一対の電極層の間に還元着色性ＥＣ層
（例えばＷＯ３）、イオン導電層、可逆的電解酸化層
（例えば酸化または水酸化イリジウム）が積層され、両
電極層間に所定の電圧を印加できる構造となっている。
ところで、ＥＣ層を直接または間接的に挟む一対の電極
層は、ＥＣ層の着消色を外部に見せるために少なくとも
一方は透明でなければならない。特に透過型のＥＣＤの
場合には両電極層とも透明でなければならない。透明な
電極層材料としては、現在のところ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２
Ｏ３、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２の混合物）、Ｚｎ
Ｏ等が知られているが、これらの材料は比較的透明度が
悪いために薄くせねばならず、この理由及びその他の理
由からＥＣＤは基板（例えばガラス板やプラスチック
板）の上に形成されるのが普通である。

【００１５】一対の電極層には、外部電源から電圧を印
加するために、外部配線との接続部である取り出し電極
を設ける。電極層として透明電極層を使用した場合に
は、透明電極層が外部配線に比べて高抵抗であるので、
透明電極層に重ねて（即ち、接触させて）低抵抗の取り
出し電極を設けることが多い。通常は、基板表面端部に
位置する透明電極層の周辺に帯状に低抵抗電極部を設け
て（例えば、金属製クリップを装着する）、低抵抗の取
り出し電極としている。また、ＥＣＤは用途によって、
素子を保護するための封止基板を素子基板と対向するよ
うに配置し、例えばエポキシ樹脂等を用いて密封封止し
て用いられる。

【００１６】本実施例にかかるＥＣＤの積層構造は、特
にどれと限定されるものではないが、固体型ＥＣＤの構
造としては、例えば、電極層／ＥＣ層／イオン導電層／
電極層のような４層構造、電極層／還元着色型ＥＣ層／
イオン導電層／可逆的電解酸化層／電極層のような５層
構造があげられる。還元着色型ＥＣ層には、一般に、Ｗ
Ｏ３、ＭｏＯ３等が使用される。イオン導電層には、例
えば酸化ケイ素、酸化タンタル、酸化チタン、酸化アル
ミニウム、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化ハフニ
ウム、酸化ランタン、フッ化マグネシウム等が使用され
る。イオン導電層は、電子に対して絶縁体であるが、プ
ロトン（Ｈ＋）及びヒドロキシイオン（ＯＨ−）に対し
ては良導体となる。ＥＣ層の着消色反応にはカチオンが
必要とされ、Ｈ＋やＬｉ＋をＥＣ層その他に含有させ
る必要がある。Ｈ＋は初めからイオンである必要はな
く、電圧が印加された時にＨ＋が生じればよく、従って
Ｈ＋の代わりに水を含有させてもよい。この水は、非常
に少なくて十分であり、しばしば大気中から自然に侵入
する水分でも着消色する。

【００１７】ＥＣ層とイオン導電層とは、どちらを上に
しても下にしてもよい。更にＥＣ層に対して間にイオン
導電層を挟んで（場合により酸化着色性ＥＣ層ともな
る）可逆的電解酸化層ないし触媒層を配設してもよい。
このような層としては、例えば、酸化ないし水酸化イリ
ジウム、同じくニッケル、同じくクロム、同じくバナジ
ウム、同じくルテニウム、同じくロジウム等があげられ
る。これらの物質は、イオン導電層または透明電極層中
に分散されていてもよいし、逆にそれらを分散していて
もよい。

【００１８】カメラ内では、電気的制御によって、入射
光の透過率と反射率の制御を行う。撮影条件や、撮影モ
ードに応じて、絞りとエレクトロクロミックミラーをそ
れぞれ制御して、複数の撮像部が適正な露光条件となる
ように調整する。機械的な駆動手段を必要としないの
で、スペース効率がよい。後述するに、絞りやシャッタ
スピードによってそれぞれの撮像部への入射光量を調整
する。

【００１９】次に、第３の実施例を説明する。この実施
例は、分光手段によって透過または反射した光が、分光
手段によって着色される場合は、画像処理によって、色
補正を行うようにする。以下、具体例を説明する。第２
の実施例における、エレクトロクロミック層を通過した
光は、材料の色によって着色されるものがある。例え
ば、三酸化タングステンの場合、青が画面全体に着色さ
れる。そこで、エレクトロクロミックミラーによって着
色した部分を、デジタル処理によって取り除けばよい。
例えば、三酸化タングステンの場合、青が画面全体に着
色されるので、撮像素子で受講した、光の青成分を減ず
るように処理する。その際は、エレクトロクロミックミ
ラーのムラや撮像光学系の光量ムラを考慮するようにす
れば、より効果的である。また、この実施例によれば、
反射光や透過光に素子の色が着いてしまうものがあった
としても、分光手段として使用可能である。

【００２０】第４の実施例を説明する。この実施例で
は、それぞれの撮像光学系ごとに独立の絞り手段を設
け、それぞれの撮像光学系ごとに絞り値を決定するよう
にする。絞り値決定焦点距離が違っていると、それに応
じて被写界深度が変化する（広角側は被写界深度が深
く、望遠側は被写界深度が浅い）ので、それを考慮せず
に画像を嵌め込むとつなぎ目付近が不自然になってしま
う。そこで、望遠画像の周辺付近と、広角画像の嵌め込
み境目付近のボケ具合が略同等とするために、露光条件
に調整しなくてはならない。例えば図３の周辺付近と、
図６の破線付近のボケ具合がほぼ等しくなるようにす
る。そのため、それぞれの撮像光学系の被写界深度を調
整するために、それぞれの撮像光学系ごとに絞り調整手
段を設け、絞り調整手段によって広角画像と望遠画像の
合わせ目付近のボケ具合がほぼ等しくなるように、しぼ
りを調整する。この実施例によれば、２つの画像の合わ
せ目が不自然にならないようにすることができる。

【００２１】第５の実施例を説明する。この実施例で
は、それぞれの撮像部の露光時間が等しくなるように、
分光手段の分光比を決定する。一般に広角レンズで撮影
する場合より望遠レンズで撮影する場合のほうが、レン
ズが暗くなる。その上、第４の実施例で示したように、
合わせ目付近のボケ具合を同等とするためには、望遠側
の絞りを広角側の絞りよりも、狭める必要がある。その
ため、それぞれの撮像部で、露光時間が等しくなるよう
にするためには、望遠側により多くの光量を割り振る必
要がある。エレクトロクロミックミラーで分光比を調整
する（望遠側により光量を多く割り振るように）ことに
よって、同じ露光時間になるようにする。また、それぞ
れの撮像素子が違うものであったとしても、それぞれの
露光時間が等しくなるような分光比となるように分光し
なくてはならない。この実施例によれば、動いているも
のを撮影する場合でも不具合が生じることがない。

【００２２】第６の実施例を説明する。この実施例で
は、複数のデータの歪曲収差による画像の歪みを検出
し、少なくとも一方の画像を変換して広角側の画像デー
タに望遠側の画像データ埋め込みを行う。焦点距離の違
いによって歪曲収差の出方が異なる。図９のように望遠
は鼓型になり易く、図１０のように広角は太鼓型になる
傾向がある。そのため、そのままで、広角画像の望遠画
像を嵌め込もうとすると、図１１に示すようにつなぎ目
部分が不自然になってしまう。そこで、広角画像と望遠
画像の歪みを検出し、補正する必要がある。図３７に示
すような望遠画像と広角画像の、共通部分（ハッチング
部分に関して）に関して、図３８に示すように、望遠画
像内で望遠画像と広角画像のそれぞれ対応点を検出し
（図中のＴが望遠画像、ｗが広角画像、添え字が同じ数
ならば、対応している。）それぞれ点との画像の中心か
らの距離の差（たとえば｜Ｗ１−Ｏ｜−｜Ｔ１−Ｏ｜）
を求める。そして、望遠画像の中心からの距離と、望遠
と広角の対応点の中心からの距離差を複数点求めて、回
帰計算を行えば、絶対的な値は求まらないものの、一方
の画像を基準とした場合の相対的なディストーション曲
線を求めることができる。広角画像の対応点と中心から
の距離の差を横軸に、それぞれの対応点と画像中央との
距離の差を縦軸にプロットしたものが図３９の◆で、グ
ラフ中の曲線が回帰計算によって求めた望遠画像を基準
とした場合の相対的なディストーション曲線である。

【００２３】図１３に示すように、一方の画像の歪曲収
差を他方の歪曲収差に合わせこむことができるので、つ
なぎ目部の不自然さは解消できる。絶対的な歪み量は、
わからないが、基準を決めて（広角画像か、望遠画像の
どちらかを、収差のない画像とみなして）歪曲収差補正
する。ディストーション曲線が分かっている画像の歪曲
収差補正方法としては、特開平１１−２５０２３８号公
報、特開平１１−２５０２３９号公報、特開平１１−２
５０２４０号公報、特開平６−２９２２０７号公報など
多くの方法が開示されている。また一つの画像のみを変
換するのではなく、それぞれの対応位置での中心からの
距離のずれ量が分かっているので、両方の画像を変換し
て、合わせこんでもよい。どちらの方法を採るかは、撮
影レンズの特性による。

【００２４】第７の実施例を説明する。この実施例で
は、レンズの焦点距離を検出して、歪曲収差の補正は、
この検出した結果を基に行う。歪曲収差の検出は、焦点
距離と焦点距離ごとのディストーション線図を突き合わ
せれば、画像の解析による方法に比べて容易に行える。
カメラ内のＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）にディス
トーション線図のデータを書きこんでおき、実際に撮影
された時の焦点距離から、収差量を求める。また、カメ
ラの（メカニカルな）組み立てが終わった後に、焦点距
離を振って得、格子模様などを実際に撮影して、焦点距
離ごとの収差量を求めてから、焦点距離と収差量の関係
を内部のＲＯＭのデータを書きこむようにすれば、個体
ごとのばらつきをなくすことができるので、歪曲収差の
補正精度をさらに向上させることができる。それぞれの
画像の歪曲収差を補正し、画像を合成する。第６の実施
例と異なり、絶対的な歪み量が求められるので、図１２
のように画像の歪みを補正することが可能となる。

【００２５】焦点距離の検出は、鏡胴に抵抗板を配置
し、焦点距離変化に伴う抵抗値の変化を検出するエンコ
ーダによってギヤやモータの回転量を検出する方法、ス
テッピングモータのステップ数を検出する方法などによ
って、鏡胴の繰り出し量や、レンズの位置から求められ
る。歪み補正の方法としては、特開平１１−２５０２３
８号公報、特開平１１−２５０２３９号公報、特開平１
１−２５０２４０号公報、特開平６−２９２２０７号公
報などなど多くの方法が開示されている。この実施例に
よれば、焦点距離を検出することによって、第６の実施
例と比べて歪曲収差を容易に求めることができる。

【００２６】第８の実施例を説明する。この実施例で
は、何が主要な被写体かを設定して、主要被写体像の位
置に、撮影画角の狭い方の画像を撮像する撮像素子の中
心がくるように撮像素子を移動させるか、または入射光
を移動させる。図１４に示すように主要被写体が、中央
から外れていた場合には、主要被写体のところを高解像
に撮影できず、部分高解像撮影の利点を生かせない。そ
こで、主要被写体設定手段を設け、撮影画面内の主要被
写体位置を設定できるようにし、その部分を高解像で撮
影できるようにする。主要被写体位置設定手段は、視線
検出による方法や、タッチパネル式の液晶ディスプレ
イ、ジョイスティックなどでの、画面内のカーソル移動
などの方法が考えられる。また、主要被写体を高解像で
撮影するために、望遠画像を撮影する側の撮像部を光軸
との垂直を保ったまま位置を移動できるようにする、あ
るいは、入射する被写体像の位置をずらすための可変頂
角プリズムを光路中に配置するなどして、撮像面の中央
に設定された主要被写体像がくるように被写体像、また
は撮像部を移動させ撮影を行う。撮影画面の中央から外
れた所に主要被写体があったとしても、図１５のように
主要被写体部分を高解像に撮影することができる。

【００２７】第９の実施例を説明する。この実施例で
は、それぞれ撮像部の撮影画角を独立に設定する。ま
ず、広角画像と望遠画像の焦点距離比率を切り換えでき
るようにしておく。そして、広角撮影側の光学系で、撮
影画角を決めた後に、望遠側の光学系を操作して、高解
像で撮影する範囲を決める。その後で、望遠撮影を行う
側の撮像光学系の焦点距離を決定する。もし、望遠側の
撮影光学系の焦点距離が短ければ、高解像になっている
範囲は広いものの、解像の向上の度合いは少ない。また
焦点距離を長くすれば、狭い範囲ではあるが、その範囲
の解像を著しくあげることができる。これにより、図１
６のように、広い範囲について解像を少しあげるか、図
１７のように、狭い範囲で解像を著しく上げるか、また
は図１８のようにそれらの中間といったように、使用者
が選択できる。この実施例によれば、高解像で撮りたい
範囲をユーザーが決定することができる。

【００２８】第１０の実施例を説明する。この実施例
は、複数撮像画像のうち、もっとも画角の広いの画像を
表示し、より狭い撮像画角の撮像範囲を表示する。ま
ず、広角画像の中に望遠画像の範囲を表示する表示手段
を設け、広角画像部分と、望遠画像部分の境目を図１９
のように表示する。そして、ファインダの場合は、ファ
インダ光学系に、透過液晶モジュールを組み込み、望遠
撮影範囲を表示する。液晶ディスプレイがファインダ手
段であるときは、映し出された画面の中に埋め込まれた
場合の画像と画像の境界線を表示する。第８の実施例の
ように高解像撮影部分を画面中央以外に設定できる場合
には、枠を移動させて主要被写体を設定させるようにし
てもよい。この実施例によれば、高解像で撮影される範
囲が容易に確認することができる。

【００２９】第１１の実施例を説明する。この実施例
は、分光手段は、同一の分光手段の中で、部分的に独立
で分光比を制御できるようにする。図２０に示すよう
に、部分的に制御できるようにエレクトロクロミック薄
膜を分けて形成する。そして、図２１に示すように、分
光手段の反射側で広角像を撮影し、透過側で望遠像を撮
影する場合を例に説明する。なお、透過側が広角撮影
で、反射側が望遠撮影である場合でも不都合はない。分
光手段の中央付近（ハッチング部分）は、望遠画像を撮
影する側により多くの光量を割り振るようにするため
に、その他の部分（周辺部）に比べ透過率が上がるよう
にする。このようにすれば望遠画像の露光時間が短くな
り、手振れの影響を受けづらくなる。広角画像側の中央
付近は露光不足気味になるが、その部分には望遠画像が
嵌め込まれるので問題はない。また、図２２のように、
エレクトロクロミック層をさら複数の位置で透過率や反
射率を切り分けるようなパターンで、光量制御できるよ
うにしておけば、第９の実施例の場合にも対応できる。
図２３に示すようにエレクトロクロミック層を分けてお
き、図２４に示すように、主要被写体の位置に応じて、
反射率や透過率を切り替えるようにしておけば、第８の
実施例の場合にも対応することができる。

【００３０】第１２の実施例を説明する。この実施例
は、複数の撮像手段の画角を同じにし、分光手段によ
り、それぞれの撮像手段への入射光量を違えて撮影を行
う撮影モードを選択できるようにする。複数の撮像部を
同じ画角にして、露光条件を変えて撮影し、その画像を
合成することにより、撮影画面ないの高輝度部分の白と
びや低輝度部分の黒つぶれのない画像を得られるように
する。図２５は、高輝度部Ａと低輝度部Ｂとを同時に撮
影した例を示した図である。露光過多であると、図２６
に示すように、光電変化された電荷が蓄積できなくなる
ために白とびとなる。一方、露光不足であると、図２７
に示すように、光電変換された電荷が少ないために、撮
像信号がノイズ成分に埋没するために黒つぶれになって
しまう。そこで、部分高解像撮影の必要がなく、一つの
撮影画面内に高輝度の被写体と低輝度の被写体が混在す
るときには、同じ画角で露光量を変えて撮影できるよう
にする。その時、しぼりの大きさが変わると、それぞれ
の画像でボケ方が変わってしまうので、しぼりは同じに
しておく。また、それぞれの撮像部で、露光時間が変わ
ると、前述の通り被写体に動きがある場合に不具合が生
じる。そこで、分光手段の調整によりそれぞれの露光量
を制御する。その結果、図２８に示すような白とび、黒
つぶれがない状態の画像を得ることができる。

【００３１】第１３の実施例を説明する。この実施例
は、複数の撮像手段の焦点距離を同じにして、複数の撮
像手段への入射位置を相対的にずらして撮影する撮影モ
ードを選択できるようにする。それぞれの撮像部への、
被写体像の入射位置を相対的にずらすことにより、画素
ずらし法による撮影と同じ効果のある撮影を行えるよう
にする。撮像素子は、図２９に示すような色フィルタを
取り付けることにより、色を検出するので、撮像素子の
それぞれの受光素子は、特定の色の成分しかとることが
できない。そこで、それぞれの撮像面での受光素子の対
応する位置が、入射光に対しての受光素子の対応位置が
所定量、所定方向ずれた位置に配置させ、色情報の欠落
を補うようにすることにより画質が改善される。撮像素
子のずらし方は、原色フィルタ場合、緑色のフィルタが
どの画素でも埋め尽くすように、図３０に示すように、
垂直方向あるいは水平方向に１画素分ずらす方法と、図
３１に示すように、斜め方向に半画素分ずらす方法（サ
ンプリングを高密度化させる）などが知られている。

【００３２】第１４の実施例について説明する。この実
施例では、入射位置移動手段は、第６の実施例での、主
要被写体が望遠側の撮像部の撮像中心にくるようにずら
す機構と兼ねているようにする。入射光移動手段は、第
６の実施例と同様に、可変頂角プリズムや光路移動レン
ズのように光路を変える方法や、撮像素子そのものを移
動させる方法などがあり、どの方法を採用してもよい。
この実施例によれば、第６の実施例と第１２の実施例の
機能を達成するために、別の光路切り換え手段を持つ必
要がない。

【００３３】第１５の実施例を説明する。この実施例で
は、それぞれの撮像部を同じ画角にし、合焦点位置を変
えて撮影する撮影モードを選択できるようにする。図３
２に示すように、カメラからの距離が違う複数の被写体
（図３２中では、人と建物）が一つの画面にあると、実
際に撮影した場合に、図３３や図３４に示すように、一
方の被写体にピントが合うともう一方の被写体にピント
が合わなくなる。そこで、部分高解像撮影が必要でない
ときに、複数の撮像部で、合焦点位置をずらして撮影
し、図３５のように合成する撮影モードを設ける。カメ
ラからの距離の遠い被写体と近い被写体で、輝度に大き
な差がある場合は、分光手段を調整し、それぞれの撮像
部に導く光量を撮影してもよい。この実施例によれば、
広い範囲にピントが合った画像を撮影できる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、撮影条件に応
じて、適当な分光比率が得られるので、部分的なそれぞ
れの撮像部での露光制御が適切に行える。請求項２記載
の発明では、２つの画像の合成をを行う場合につなぎ目
を自然なものにすることができる。請求項３記載の発明
では、主要被写体が画面の中心でないところにあったと
しても、主要被写体を高解像に撮影できる。

【００３５】請求項４記載の発明では、入射光量の無駄
が減るので、撮影時間が短くなり、手振れによる撮影画
像劣化を低減させることができる。請求項５記載の発明
では、部分高解像撮影をしなければ、ダイナミックレン
ジを拡大させた撮影を選択することができる。請求項６
記載の発明では、部分高解像撮影をしなければ、画像全
体に画素ずらし撮影と同等の画質向上を選択することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る電子カメラの構成を示した
図である

【図２】被写体像を分光手段によって被写体像を分け
て、複数の撮像部で撮影画角を変えて撮影するところを
示した図である。

【図３】画角の違う画像を撮影した例を示した図であ
る。

【図４】画角の違う画像を撮影した例を示した図であ
る。

【図５】広角画像の中に、望遠画像の大きさをあわせて
埋め込んだ例を示した図である。

【図６】破線付近のボケ具合を図３との対比で説明する
図である。

【図７】画像データの密度が高くなり、他の部分よりも
高解像のデータを持つことになることを示す概念図であ
る。

【図８】三段階以上の解像データを持つようにした場合
の状態を示した概念図である。

【図９】望遠が鼓型の画像になり易いことを説明する概
念図である。

【図１０】広角が太鼓型になる傾向があることを説明す
る概念図である。

【図１１】広角画像の望遠画像を嵌め込もうとするとつ
なぎ目部分が不自然になってしまう例を示した図であ
る。

【図１２】画像の歪みを補正した例を示した図である。

【図１３】一方の画像の歪曲収差を他方の歪曲収差に合
わせこむことにより、つなぎ目部の不自然さを解消した
例を示した図である。

【図１４】主要被写体が、中央から外れている場合を説
明する図である。

【図１５】主要被写体部分を高解像に撮影した例を示し
た図である。

【図１６】広い範囲について解像を少しあげた例を説明
する図である。

【図１７】狭い範囲で解像を著しく上げた例を説明する
図である。

【図１８】図１６と図１７の中間を選択した場合を説明
する図である。

【図１９】広角画像部分と望遠画像部分の境目を説明す
る図である。

【図２０】部分的に制御できるようにエレクトロクロミ
ック薄膜を分けて形成した例を示した図である。

【図２１】分光手段の反射側で広角像を撮影し、透過側
で望遠像を撮影する場合を例示した図である。

【図２２】エレクトロクロミック層をさらに複数の位置
で透過率や反射率を切り分けるようなパターンで、光量
制御できるようにした例を示した図である。

【図２３】エレクトロクロミック層を分けて配置した例
を示した図である。

【図２４】主要被写体の位置に応じて、反射率や透過率
を切り替えるようにした例を示した図である。

【図２５】高輝度部Ａと低輝度部Ｂとを同時に撮影した
例を示した図である。

【図２６】露光過多により、光電変化された電荷が蓄積
できなくなるために白とびが発生した例を示した図であ
る。

【図２７】露光不足により、光電変換された電荷が少な
いために、撮像信号がノイズ成分に埋没するために黒つ
ぶれになってしまった例を示した図である。

【図２８】白とび、黒つぶれがない状態の画像を示した
図である。

【図２９】色フィルタの例を示した図である。

【図３０】垂直方向あるいは水平方向に１画素分ずらす
方法を説明する図である。

【図３１】斜め方向に半画素分ずらす方法を説明する図
である。

【図３２】カメラからの距離が違う複数の被写体が一つ
の画面にある例を示した図である。

【図３３】一方の被写体（人物）にピントが合うともう
一方の被写体にピントが合わなくなる例を示した図であ
る。

【図３４】一方の被写体（建物）にピントが合うともう
一方の被写体にピントが合わなくなる例を示した図であ
る。

【図３５】図３４と図３５のピントの合っている箇所を
合成した例を示した図である。

【図３６】分光比可変手段の一例を示した図である。

【図３７】望遠画像と広角画像の、共通部分を説明する
図である。

【図３８】望遠画像内で望遠画像と広角画像のそれぞれ
対応点を検出し、それぞれ点との画像の中心からの距離
の差を求める方法を説明する図である。

【図３９】広角画像の対応点と中心からの距離の差を横
軸に、それぞれの対応点と画像中央との距離の差を縦軸
にプロットした図である。

【符号の説明】

１０撮影レンズ２２画像処理部２４記録部２６操作部２８表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 7/18 Ｇ０３Ｂ 7/18 ２Ｈ１０１ 7/28 7/28 ２Ｈ１０４ 11/00 11/00 ５Ｂ０５７ 15/00 15/00 Ｕ５Ｃ０２２ 17/12 17/12 Ｚ５Ｃ０２４ 17/17 17/17 17/48 17/48 19/06 19/06 19/07 19/07 Ｇ０６Ｔ 3/00 ２００Ｇ０６Ｔ 3/00 ２００３００３００Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｈ０４Ｎ 5/232 ＺＡ 5/238 5/238 Ｚ 5/335 5/335 Ｖ // Ｈ０４Ｎ 101:00 101:00 Ｆターム(参考） 2H002 DB06 DB14 DB19 DB23 DB24 DB25 DB30 DB32 EB17 GA24 GA35 GA41 HA00 JA01 JA07 JA09 JA11 2H042 AA16 AA22 DA20 DB01 DD01 DE00 2H044 DA02 DC01 DC05 2H054 BB02 BB05 BB07 BB11 2H083 AA01 AA05 AA10 AA14 AA20 AA25 AA26 AA32 AA51 AA53 2H101 EE02 FF00 FF01 FF05 FF06 FF07 FF08 2H104 AA16 5B057 BA02 BA15 BA17 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CD05 CD12 CE08 5C022 AA00 AB01 AB68 AC54 AC69 CA00 5C024 BX01 CX39 CY14 CY45 DX04 EX41 EX51 HX23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像光学系の光路中に配置され、透過率
と反射率の分光比率の特性を制御可能な単数または複数
の分光手段と、この分光手段で被写体像を分けて撮像して光電変換によ
る電荷蓄積によって被写体像を入力する複数の撮像手段
を備え、前記複数の撮像手段がそれぞれ異なった撮影画角で撮像
することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記複数の撮像手段による複数のデータ
の歪曲収差による画像の歪みを検出する歪み検出手段を
さらに備え、この歪み検出手段による検出結果に応じて、少なくとも
一方の画像を変換して、広角側の画像データに、望遠側
の画像データの埋め込みを行うことを特徴とする請求項
１に記載の撮像装置。
【請求項３】何が主要な被写体かを設定する主要被写
体設定手段をさらに備え、この主要被写体設定手段による主要被写体像の位置に、
撮影画角の狭い方の画像を撮像する撮像素子の中心がく
るように撮像素子を移動させるか、または入射光を移動
させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】前記分光手段は、同一の分光手段の中
で、部分的に独立で分光比を制御できることを特徴とす
る請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】複数の撮像手段の画角を同一にし、前記
分光手段により、それぞれの撮像手段への入射光量を違
えて撮影を行う撮影モードを選択できることを特徴とす
る請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】複数の撮像手段の焦点距離を同一にし
て、複数の撮像手段への入射位置を相対的にずらして撮
影する撮影モードを選択できることを特徴とする請求項
１に記載の撮像装置。