JP2006222903A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置において、第１の状態での撮影エリアと第２の状態での撮影エリアとの差を小さくする。
【解決手段】 撮像装置は、撮像素子１０８と、撮影光学系１０３から該撮像素子への光路の内外に移動可能であり、該光路内において撮影光学系からの光が透過する光学部材１０４と、該光学部材が該光路内に位置する第１の状態と該光学部材が前記光路外に位置する第２の状態とでそれぞれ、撮像素子からの信号に基づいて画像を生成し、出力する画像処理手段１３４とを有する。さらに、第１の状態での出力画像と第２の状態での出力画像との変位量を小さくするための制御を行う制御手段１４１を有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、撮像装置に関し、特にハーフミラー等の光学部材が撮影光路内に位置する状態と撮影光路外に位置する状態とで撮像が可能な撮像装置に関する。

近年、撮像素子を用いて撮像された画像を半導体メモリや光ディスク等の記録媒体に記録することができるデジタルカメラが広く利用されている。このようなデジタルカメラには、従来の光学ファインダ（ＯＶＦ）に加え、撮像しようとする画像をファインダ内の表示素子やカメラの背面に設けられた表示素子に表示する電子ファインダ（ＥＶＦ）が搭載されていることが多く、撮影者は必要に応じてこれら２つのファインダを選択的に使用することができる。

特許文献１では、光学ファインダと電子ファインダとを有するデジタル一眼レフカメラにおいて、光学ファインダを用いる場合には主ミラーを撮影レンズと撮像素子との間に配置し、電子ファインダを用いる場合には、主ミラーをアップ（撮影光路から退避）させ、さらにペンタプリズムを退避させたりペンタプリズムへの光の入射を遮断したりした上で、ＥＶＦ用表示素子をファインダ光路上に挿入することで、光学ファインダと電子ファインダとを切り換える技術が提案されている。

また特許文献２には、デジタル一眼レフカメラにおいて、光学ファインダを使用するために主ミラーがダウンしている状態では撮像素子又は表示素子の動作を禁止し、主ミラーがアップしている状態では撮像素子および表示素子の動作を行わせて、電子ファインダを使用することができる技術が提案されている。

また、このように光学ファインダと電子ファインダとの切り換えが行えるデジタル一眼レフカメラ等の撮像装置において、本出願人は、光学ファインダの使用時には、ハーフミラーである主ミラーをダウンさせて、該主ミラーでの反射によって被写体像を光学ファインダに導くことができる一方、主ミラーをダウンさせたままで焦点検出ユニットに光を反射する位置に配置することで、焦点検出およびオートフォーカス動作を行いながら電子ファインダに画像を表示させることができるようにした撮像装置を提案している（特許文献３参照）。また、この撮像装置では、電子ファインダに表示される画像を動画や静止画として記録したり、主ミラーをアップさせた状態で高精細な静止画像記録を行ったりすることができる。
特開平０５−１０７５９５号公報（段落００３５、図４１等） 特開２００１−１２５１７３号公報（段落００３５〜００４６、図３〜６等） 特開２００４−２６４８３２号公報（段落００４２〜００４６、図１〜７等）

しかしながら、上述した本出願人提案の撮像装置においては、主ミラーをアップさせた状態で撮影される画像（ミラーアップ画像）と、電子ファインダを使用したり動画等を記録したりするために主ミラーをダウンさせた状態で撮影される画像（ミラーダウン画像）とで、被写体側における撮影エリアが異なる可能性がある。これは、ミラーダウン状態において撮影レンズと撮像素子との間に存在する主ミラーの厚み分の屈折により、ミラーアップ状態と比べて、撮像素子に対して光路が変位してしまうからである。この場合、電子ファインダを使用して決めた構図とミラーアップ状態で記録した画像の構図とが異なってしまい、撮影者が意図した構図で画像を記録できない場合が生じる可能性がある。

この問題に対して、本出願人は、上記特許文献３において、ミラーダウン画像のうちミラーアップ画像とオーバーラップしている部分のみを電子ファインダに表示し、他の部分を非表示とすることで、電子ファインダで見る撮影エリアがミラーアップ状態で撮影される画像の撮影エリアに含まれるようにした技術も提案している。

但し、この撮像装置でも、電子ファインダには、ミラーダウン画像のうちミラーアップ画像とのオーバーラップ部分しか表示されないため、１００パーセントの電子ファインダ視野率を達成するものではない。

また、本撮像装置においては、光学ファインダで見る撮影エリアと電子ファインダで見る撮影エリアとの間にもずれが生じてしまうので、例えば、最初に光学ファインダを使って決めた構図（記録画像と同一の構図）に対して後に電子ファインダで確認した構図が異なるという事態が生じる可能性がある。

本発明は、撮影光学系からの光を透過させる光学部材が撮影光路内に位置する第１の状態での電子ファインダ表示や画像記録と該光学部材が撮影光路外に位置する第２の状態での画像記録等が可能な撮像装置において、第１の状態での撮影エリア（電子ファインダの視野率）を拡大するとともに、第１の状態での撮影エリアと第２の状態での撮影エリアとの差を小さくすることができるようにした撮像装置を提供することを目的の１つとしている。

１つの側面としての本発明の撮像装置は、撮像素子と、撮影光学系から該撮像素子への光路の内外に移動可能であり、該光路内において撮影光学系からの光が透過する光学部材と、該光学部材が該光路内に位置する第１の状態と該光学部材が前記光路外に位置する第２の状態とでそれぞれ、撮像素子からの信号に基づいて画像を生成し、出力する画像処理手段とを有する。そして、第１の状態での出力画像と第２の状態での出力画像との変位量を小さくする（実質的に無くすることも含む）ための制御を行う制御手段を有する。

また、本発明は、上記光路内に位置する光学部材としての光分割手段から光が導かれる光学ファインダと、撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出ユニットとを有し、撮影光学系からの光を光分割手段により撮像素子および焦点検出ユニットに導く上記第１の状態と、上記第２の状態と、撮影光学系からの光を光分割手段によりファインダ光学系および焦点検出ユニットに導く第３の状態とに切り換わる撮像装置に特に好適である。

本発明によれば、第１の状態で撮像素子により得られた画像を、その一部を非表示とすることなく出力することができる。このため、該画像を電子ファインダの表示画像とする場合には、電子ファインダの視野率を改善することができる。しかも、第１の状態での撮影エリアと第２の状態の撮影エリアとの差を小さくすることができるので、第１の状態（電子ファインダ）において撮影者が意図した構図で第２の状態における画像記録を行える撮像装置を実現することができる。

また、第３の状態をも有する撮像装置においては、電子ファインダと光学ファインダのそれぞれを通して見える撮影エリアの差も小さくすることができ、いずれのファインダを用いても意図した構図での画像記録を行うことができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１から図６を用いて本発明の実施例１について説明する。図１には、本実施例のデジタル一眼レフカメラ（撮像装置）の断面構成を示している。

図１において、１０１はカメラ本体である。１０２はカメラ本体１０１に取り外し可能に装着される撮影レンズであり、１０３は撮影レンズ１０２内に配置され、物体像を後述する撮像素子１０８上に結像させる結像光学系（撮影光学系）である。

１０４は撮影レンズ１０２から撮像素子１０８に向かう撮影光路の内外に移動可能な主ミラー（光学部材）であり、該撮影光路内に図示のように配置された状態で、撮影レンズ１０２からの光の一部を反射して光学ファインダ側に導き、残りの光を透過させるハーフミラーで構成されている。主ミラー１０４の屈折率は１．５、厚みは０．５ｍｍ程度である。

主ミラー１０５の背後（撮像素子側）には、サブミラー１０５が設けられている。このサブミラー１０５は図示の状態で、主ミラー１０４を透過した光のうち光軸に近い領域の光を焦点検出ユニット１０６に向けて反射する。これらの主ミラー１０４とサブミラー１０５からなる光学分離系は、不図示のミラー駆動機構により駆動され、図１および図２（Ａ）に示すように、主ミラー２０４およびサブミラー１０５によってそれぞれファインダ光学系１５０と焦点検出ユニット１０６に光を導く第１の光路分割状態（請求の範囲にいう第３の状態に相当する）と、図２（Ｂ）に示すように、主ミラー１０４によって撮像素子１０８および焦点検出ユニット１０６に光を導く第２の光路分割状態（請求の範囲にいう第１の状態に相当する）と、図２（Ｃ）に示すように、主ミラー２０４およびサブミラー１０５とともに撮影光路外に退避する第３の光路分割状態（請求の範囲にいう第２の状態に相当する）に切り換わる。なお、主ミラー１０４とサブミラー１０５は、光分割手段としての光路分割系を構成する。

第１の光路分割状態では、主ミラー１０４は、その下部が撮影レンズ１０２に近くなるように斜めに配置され、光学ファインダ側（上側）に光を反射する。また、サブミラー１０５は、その上部が撮影レンズ１０２に近くなるように斜めに配置され、主ミラー１０４を透過した光を焦点検出ユニット１０６側（下側）に反射する。この第１の光路分割状態では、光学ファインダによる物体像の観察と焦点検出動作とを行うことができる。

第２の光路分離状態では、主ミラー１０４は、その上部が撮影レンズ１０２に近くなるように斜めに配置され、焦点検出ユニット１０６側（下側）に光を反射する。また、主ミラー１０４を透過した光は撮像素子１０８側に導かれる。このときサブミラー１０５は、両ミラー１０４，１０５を支持するミラーボックス（図示せず）内において光線をけらない位置（下側）に収納される。この第２の光路分割状態では、カメラ本体１０１の背面に設けられた表示素子（電子ファインダ）１０７に撮像素子１０８により取得された画像のリアルタイム表示（ライブビュー表示）を行ったり、動画記録や高速連続記録等の撮影を行ったりすることができる。

第３の光路分割状態では、主ミラー１０４およびサブミラー１０５ともに、ミラーボックス（図示せず）内において光線をけらない位置（主ミラー１０４は上側、サブミラー１０５は下側）、すなわち撮影光路外に退避する。この第３の光路分割状態では、撮影レンズ１０２からの光がダイレクトに撮像素子１０８に導かれるため、大型のプリント等に適した高精細な静止画記録を行うことができる。

図１において、１０９は光学ファインダ側における物体像の結像面に配置されたフォーカシングスクリーン、１１０はペンタプリズム、１１１は光学ファインダ像を観察する接眼レンズである。これらのフォーカシングスクリーン１０９、ペンタプリズム１１０および接眼レンズ１１１によりファインダ光学系（光学ファインダ）１５０が構成される。

１１２は撮像素子１０８側に設けられた赤外カットフィルター、１１３は光学ローパスフィルター、１１４は撮像素子１０８を実装したパッケージである。撮像素子１０８は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等によって構成される。

また、１１５はカメラ本体１０１に設けられたメインスイッチ（メインＳＷ）、１１６はレリーズスイッチ（レリーズＳＷ）、１１７はファインダモード切換えスイッチ（ファインダモードＳＷ）、１１８は後述する撮影モードから１つを選択するための撮影モード切換えスイッチ（撮影モードＳＷ）である。

図３には、撮影光路内に配置された主ミラー１０４によって撮影光軸がずれる様子を模式的に示している。また、図４には、撮影光路内に主ミラー１０４が配置されているか否かによって結像エリアがどのように変わるかを示している。

図３には、第２の光路分離状態での主ミラー１０４の配置を示している。このとき、主ミラー１０４は撮影光軸Ｌに対してθ度傾いている。ここで、空気の屈折率をｎ、主ミラー１０４の屈折率をｎ′、主ミラー１０４の厚みをｄとすると、主ミラー１０４がないときの撮影光軸Ｌに対する主ミラー１０４があるときの撮影光軸Ｌ′のずれ量（変位量）ΔＸは、

として表される。

このとき、θ＝４５度、ｎ＝１、ｎ′＝１．５、ｄ＝０．５ｍｍとすると、ΔＸ＝０．２２ｍｍとなり、撮像素子１０８の画素ピッチが１０μｍである場合には、２２画素分だけ主ミラー１０４があるときの結像エリアが、主ミラー１０４がないときの結像エリアに対して上下方向にずれてしまうことになる。

したがって、被写体側の同一エリアを撮影しようとしても、第２の光路分割状態において撮影レンズ１０２および主ミラー１０を介して撮像素子１０８上に結像するエリアと、第３の光路分割状態において撮影レンズ１０２からダイレクトに撮像素子１０８上に結像するエリアとが、図４で示すように異なってしまう。

すなわち、図４において、ライブビュー表示を行う第２の光路分割状態では、ａで示す縦線エリアが被写体側エリアに対応した結像エリアとなり、高精細な静止画撮影を行う第３の光路分割状態ではｂで示す横線エリアが、被写体側の同一撮影エリアに対応した結像エリアとなる。したがって、第２の光路分割状態において、第３の光路分割状態と同じ結像エリア内の画素からの信号のみを読み出すと、ライブビュー画面のうちずれ量ΔＸの部分が出力、すなわち表示又は記録されないことになる。本実施例では、このような不都合を解消するためのものである。

図５には、本実施例のデジタル一眼レフカメラにおける電気的構成を示している。図５において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付している。１３１は主ミラー１０４およびサブミラー１０５を第１〜第３の光路分割状態に切り換えるために駆動するミラー駆動機構である。前述したように、主ミラー１０４、サブミラー１０５およびミラー駆動機構１３１により、光分割手段としての光路分割系１５１が構成される。

１３２は撮像素子１０８を上下方向に移動させる撮像素子アクチュエータである。１３３は撮像素子１０８からの出力信号（画素信号）をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、１３４はＡ／Ｄ変換された画素信号に対して、各種の補正処理、ＲＢＧ信号のＹＣ信号への変換、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理、信号補間処理等を行うことにより画像を生成し、出力する画像処理部である。１３５は画像処理部１３４から出力された画像を、半導体メモリ、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録する記録部である。

１３６は記録部１３５によって記録された画像を表示素子１０７に再生表示する再生部である。１４０はメインＳＷ１１５とレリーズＳＷ１１６とファインダモードＳＷ１１７等を有する入力部である。１４１は本デジタルカメラの各部やその動作を制御する制御部であり、マイクロコンピュータにより構成されている。

このように構成された本実施例のデジタルカメラの動作（主として制御部１４１の制御動作）を、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図中の「Ｓ」は「ステップ」を略記したものである。

まず、制御部１４１は、入力部１４０からの信号に基づいて、ファインダモードＳＷ１１７からの信号が入力されているかどうかを確認する（ステップ１０１）。ここで、ファインダモードは、ファインダモードＳＷ１１７からの信号入力があるごとにＯＶＦモードとＥＶＦモードとの間で切り換わる。すなわち、新たなファインダモードＳＷ１１７からの信号入力があった場合は、現在設定されているファインダモードと異なるファインダモードを設定する。新たなファインダモードＳＷ１１７からの信号入力がなければ、現在のファインダモードを維持する（ステップ１０２）。

ファインダモードが切り換わった場合、ステップ１０３では、制御部１４１は、その新たなファインダモードに対応した光路分割状態が設定されるように、ミラー駆動機構１３１に信号を送り、主ミラー１０４およびサブミラー１０５を駆動させる。ＯＶＦモードが設定された場合は第１の光路分割状態に、ＥＶＦモードが設定された場合には第２の光路分割状態になる。ファインダモードが切り換わらなかった場合には、現在の光路分割状態を維持する。

次に、ステップ１０２で設定されたファインダモードにより、そのときの表示モードが何であるかの判定を行う（ステップ１０４）。その表示モードがライブビュー表示モードである場合には、光路分割系１５１は第２の光路分割状態になっており、図２（Ｂ）に示すように、撮影レンズ１０２および主ミラー１０４を介して撮像素子１０８に光を導く。その際には、主ミラー１０４は焦点検出ユニット１０６にも光を導くので、焦点検出ユニット１０６による撮影光学系の焦点状態を位相差検出方式等の焦点検出方法により検出し、制御部１４１は該検出結果に基づいて撮影光学系の焦点調節制御を行う。

ステップ１０５では、制御部１４１は、撮影レンズ１０２および主ミラー１０４を介して撮像素子１０８上に結像した被写体像を撮像素子１０８に光電変換させ、画像処理部１３４に該撮像素子１０８からの画素信号を読み出させる。このとき、ステップ１０６では、制御部１４１は画像処理部１３４を制御して、図３および図４に示した第２の光路分割状態でのライブビュー画面の第３の光路分割状態での高精細静止画面に対するずれ量ΔＸを小さくする方向（理想的には、ΔＸを０にするように）に補正するために、読み出しアドレス（位置）又は読み出しエリアをΔＸに相当する画素分シフトさせる等の処理を行わせる。これにより、ステップ１０７において、ライブビュー画面の全体を表示素子１０７に表示させることができる。すなわち、ライブビュー表示モードでの撮影エリアの補正を行うことができる。

ここで、ΔＸの値は、予め設計値等を不図示のメモリに記憶させておいてもよいし、後述する実施例３にて説明する方法により画像から検出した値を不図示のメモリに記憶させるようにしてもよい。

次に、ライブビュー表示を行っている状態で、制御部１４１は、レリーズＳＷ１１６からの入力を確認し、撮影を行うかどうかを判定する（ステップ１０８）。レリーズＳＷ１１６からの入力がない場合には、ステップ１０１へ戻り、入力があった場合にはステップ１０９に進む。

ステップ１０９では、制御部１４１は、設定されている撮影モードを判定する。撮影モードには、ライブビュー表示されている動画をそのまま記録する動画撮影モードと、ライブビュー表示されている動画から高速で静止画記録を行うために第２の光路分割状態のままで静止画生成を行う高速静止画撮影モードと、ライブビュー表示状態から高精細な静止画記録を行うため、第２の光路分割状態から第３の光路分割状態に切り換えて静止画生成および記録を行う高精度静止画撮影モードとがある。撮影モードは、撮影モードＳＷ１１８の操作ごとに、動画撮影モード→高速静止画撮影モード→高精度静止画撮影モード→動画撮影モード→…というように循環的に切り換えられる。

動画撮影モードと判定した場合には、ステップ１１０にて、ライブビュー画面上の動画と同じ動画を記録できるように、ステップ１１０にて、画像処理部１３４に撮像素子１０８からの画素信号を読み出させる。このとき、ステップ１０５と同様に読み出しアドレス又は読み出しエリアの補正を行わせ（ステップ１１１）、補正後の動画を記録部１３５を介して記録媒体に記録させ（ステップ１１２）、ステップ１０１に戻る。

ステップ１０９にて高速静止画撮影モードと判定した場合には、ライブビュー表示と同じ画面の静止画を記録するために、第２の光路分割状態のままで静止画を生成させる（ステップ１１３）。このとき、ステップ１０５と同様に、画素信号の読み出しアドレス又は読み出しエリアの補正を行わせ（ステップ１１４）、補正後の静止画を記録部１３５を介して記録媒体に記録させ（ステップ１１５）、ステップ１０１に戻る。

ステップ１０９にて高精度静止画撮影モードと判定した場合には、制御部１４１は、ミラー駆動機構１３１を制御して光路分割系１５１を第２の光路分割状態から主ミラー１０４を退避させた第３の光路分割状態に切り換える（ステップ１１６）。その後、画像処理部１３４に、画素信号を読み出させて静止画を生成させ（ステップ１１７）、そのままの静止画を記録させる（ステップ１１８）。

この第３の光路分割状態では、主ミラー１０４を介さずに撮像素子１０８での光電変換が行われるので、読み出しエリア等の補正は行わない。その後、ライブビュー表示状態に戻すためにミラー駆動機構１３１を制御して、光路分割系１５１を第３の光路分割状態から第２の光路分割状態に切り換え（ステップ１１９）、ステップ１０１に戻る。

ステップ１０４において、表示モードがＯＶＦモードと判定した場合には、光路分割系１５１は第１の光路分割状態になっており、図２（Ａ）に示すように、撮影レンズ１０２および主ミラー１０４を介してファインダ光学系１５０側に光が導かれると共に、主ミラー１０４を透過した光はサブミラー１０５で反射されて焦点検出ユニット１０６に導かれる。このため、ファインダ光学系１５０で被写体を観察しながら焦点検出および焦点調節を行うことができる。

次に、ステップ１２０では、ＯＶＦモードでレリーズＳＷ１１６からの入力を確認し、撮影を行うか否かを判定する。撮影を行わない場合にはステップ１０１に戻り、撮影を行う場合にはステップ１２１に進む。

ステップ１２１では、制御部１４１は、ミラー駆動機構１３１を制御して、光路分割系１５１を第１の光路分割状態から第３の光路分割状態に切り換える（ステップ１２１）。その後、画像処理部１３４に、画素信号を読み出させて静止画を生成させ（ステップ１２２）、そのまま静止画を記録させる（ステップ１２３）。このとき、ＯＶＦモードにおいてファインダ光学系１５０を介して見える撮影エリアと、第３の光路分割状態で撮影される静止画の撮影エリアとは略一致するため、この場合には上述したような読み出しエリア等の補正は行わない。その後、ＯＶＦ表示状態に戻すために、光路分割系１５１を第３の光路分割状態から第１の光路分割状態に切り換え（ステップ１２４）、ステップ１０１に戻る。

以上のように、本実施例によれば、ＯＶＦモードにおいてファインダ光学系１５０を通して見ている画像（撮影エリア）と、ライブビューモードで表示素子１０７を通して見ている画像と、動画記録モードで記録された画像と、高速静止画記録モードで記録された画像と、高精度静止画モードで記録された画像とを互いに略一致させることが可能となる。

なお、本発明における「制御」は、本実施例のものに限定されない。すなわち、本実施例では、撮影エリアの補正を行うために、画像の生成処理における撮像素子からの画素信号の読み出し時に、読み出しアドレス又は読み出しエリアをΔＸ分シフトする場合について説明したが、例えば、撮像素子の全画素読み出しを行い、その後、全画素読み出しを行った画素信号の中からの読み出しアドレス又は読み出しエリアをΔＸ分シフトして画像を生成し、これを出力（表示又は記録）を行うようにしてもよい。

さらに、撮像素子から全画素読み出しを行って画像を生成した後、ここからの画像出力処理において読み出しアドレス又は読み出しエリアをΔＸ分シフトして画像を出力（表示又は記録）するようにしてもよい。

また、撮像素子から画像信号を読み出す際に、ΔＸシフト分を見込んだ広いエリアからの画素信号を読み出し、第２の光路分割状態の場合に、ΔＸ分をシフトさせてライブビュー表示や動画／静止画記録を行うようにしてもよい。

図７のフローチャートには、本発明の実施例２である一眼レフデジタルカメラの制御動作の流れを示している。なお、本実施例における一眼レフデジタルカメラの構成は、図１および図５に示した実施例１の一眼レフデジタルカメラの構成と同じであるので、以下の説明でも共通する構成要素には実施例１と同符号を用いる。

まず、制御部１４１は、入力部１４０からの信号に基づいて、ファインダモードＳＷ１１７からの信号が入力されているかどうかを確認する（ステップ２０１）。ここで、新たなファインダモードＳＷ１１７からの信号入力があった場合は、現在設定されているファインダモードと異なるファインダモードを設定する。新たなファインダモードＳＷ１１７からの信号入力がなければ、現在のファインダモードを維持する（ステップ２０２）。

ファインダモードが切り換わった場合、ステップ２０３では、制御部１４１は、その新たなファインダモードに対応した光路分割状態が設定されるように、ミラー駆動機構１３１に信号を送り、主ミラー１０４およびサブミラー１０５を駆動させる。ＯＶＦモードが設定された場合は第１の光路分割状態に、ＥＶＦモードが設定された場合には第２の光路分割状態になる。ファインダモードが切り換わらなかった場合には、現在の光路分割状態を維持する。

次に、ステップ２０２で設定されたファインダモードにより、そのときの表示モードが何であるかの判定を行う（ステップ２０４）。その表示モードがライブビュー表示モードである場合には、光路分割系１５１は第２の光路分割状態になっており、図２（Ｂ）に示すように、撮影レンズ１０２および主ミラー１０４を介して撮像素子１０８に光を導く。その際には、主ミラー１０４は焦点検出ユニット１０６にも光を導くので、焦点検出ユニット１０６による焦点検出と焦点調節制御を行うことができる。

そして、この第２の光路分割状態では、制御部１４１は、図３および図４に示すようにライブビュー画面（２の光路分割状態）の高精細静止画画面（第３の光路分割状態）に対するずれ量ΔＸに相当する距離、撮像素子１０８を撮影光軸に略直交する上下方向に移動させるよう、撮像素子アクチュエータ１３２を制御する（ステップ２３０）。これにより、撮像素子１０８上におけるライブビュー画面の高精細静止画面に対するずれ量ΔＸが小さくなる方向の（理想的には、ΔＸが０になるような）補正が行われることになり、ライブビュー画面の読み出しアドレス又は読み出しエリアと高精細静止画画面のそれらとが同じであっても、ライブビュー画面の撮影エリアと高精細静止画面の撮影エリアとが略一致する。このため、ステップ２０７では、ライブビュー画面の全体を表示素子１０７に表示させることができる。ステップ２０７では、制御部１４１は、画像処理部１３４に、こうして位置を補正した後の撮像素子１０８から画素信号を読み出させ、ライブビュー画像を生成させ、さらに該画像を表示させる。

次に、ライブビュー表示を行っている状態で、制御部１４１は、レリーズＳＷ１１６からの入力を確認し、撮影を行うかどうかを判定する（ステップ２０８）。レリーズＳＷ１１６からの入力がない場合には、ステップ２０１へ戻り、入力があった場合にはステップ２０９に進む。

ステップ２０９では、制御部１４１は、設定されている撮影モードを判定する。撮影モードの種類およびその選択方法は実施例１と同様である。動画撮影モードと判定した場合には、ステップ２１０にて、ライブビュー画面上の動画と同じ動画を記録できるようにステップ２１０にて撮像素子１０８からの画素信号を読み出す。このとき、ステップ２３０で補正した撮像素子１０８の位置を維持し、生成された動画を記録部１３５を介して記録媒体に記録し（ステップ２１２）、ステップ２０１に戻る。

ステップ２０９にて高速静止画撮影モードと判定した場合には、制御部１４１は、ライブビュー表示と同じ画面の静止画を記録するために、第２の光路分割状態のままで画像処理部１３４に静止画を生成させる（ステップ２１３）。このとき、ステップ２３０で補正した撮像素子１０８の位置を維持し、生成された静止画を記録部１３５を介して記録媒体に記録させ（ステップ２１５）、ステップ２０１に戻る。

ステップ２０９にて高精度静止画撮影モードと判定した場合には、ミラー駆動機構１３１を制御して光路分割系１５１を第２の光路分割状態から主ミラー１０４を退避させた第３の光路分割状態に切り換える（ステップ２１６）。また、撮像素子アクチュエータ１３２を制御して、第２の光路分割状態において補正された撮像素子１０８の位置を補正前の位置（正規位置）に戻す（ステップ２３１）。そして、画像処理部１３４に、撮像素子１０８から画素信号を読み出させて静止画を生成させ（ステップ２１７）、そのままの静止画を記録させる（ステップ２１８）。

その後、ライブビュー表示状態の戻すために、制御部１４１は、撮像素子アクチュエータ１３２を制御して、ステップＳ２３１にて正規位置に移動した撮像素子１０８を再びΔＸ分だけシフトさせ（ステップ２３２）、またミラー駆動機構１３１を制御して、光路分割系１５１を第２の光路分割状態に切り換え（ステップ２１９）、ステップＳ２０１に戻る。

ステップ２０４において、表示モードがＯＶＦモードと判定した場合には、光路分割系１５１は第１の光路分割状態になっており、図２（Ａ）に示すように、撮影レンズ１０２および主ミラー１０４を介してファインダ光学系１５０側に光が導かれると共に、主ミラー１０４を透過した光はサブミラー１０５で反射されて焦点検出ユニット１０６に導かれる。このため、ファインダ光学系１５０で被写体を観察しながら焦点検出および焦点調節を行うことができる。

次に、ステップ２２３では、撮像素子１０８が正規位置に位置しているか否かを判別し、第２の光路分割状態に対応した補正位置にある場合には、ステップ２３４において、撮像素子アクチュエータ１３２を制御して撮像素子１０８を正規位置に移動させる。また、撮像素子１０８が正規位置に位置している場合には、その位置を維持させる。

次に、ステップ２２０では、ＯＶＦモードでレリーズＳＷ１１６からの入力を確認し、撮影を行うか否かを判定する。撮影を行わない場合にはステップ２０１に戻り、撮影を行う場合にはステップ２２１に進む。

ステップ２２１では、制御部１４１は、ミラー駆動機構１３１を制御して、光路分割系１５１を第１の光路分割状態から第３の光路分割状態に切り換える。その後、画像処理部１３４に、画素信号を読み出させて静止画を生成させ（ステップ２２２）、そのまま静止画を記録させる（ステップ２２３）。このとき、ＯＶＦモードにおいてファインダ光学系１５０を介して見える撮影エリアと、第３の光路分割状態で撮影される静止画の撮影エリアとは略一致するため、この場合には上述したような撮像素子１０８の位置補正は行わない。その後、ＯＶＦ表示状態に戻すために、光路分割系１５１を第３の光路分割状態から第１の光路分割状態に切り換え（ステップ２２４）、ステップ２０１に戻る。

以上のように本実施例によれば、ＯＶＦモードにおいてファインダ光学系１５０を通して見ている画像（撮影エリア）と、ライブビューモードで表示素子１０７を通して見ている画像と、動画記録モードで記録された画像と、高速静止画記録モードで記録された画像と、高精度静止画モードで記録された画像とを互いに略一致させることが可能となる。

なお、本発明の「制御」は、本実施例に限定されない。本実施例では、撮像素子１０８をずれ量ΔＸ分移動させることで撮影エリアの補正を行ったが、図５にかっこ書きで示すように、本実施例で説明した「制御」に代えて、主ミラー１０４での屈折による変位とは逆側に撮影光軸を変位させる光学部材により構成される第１の光路変更部材１４２を設けてもよい。この第１の光路変更部材１４２は、撮像素子１０８上での結像エリア（撮影エリア）をΔＸ分変位させる状態と変位させない状態とに切り換わる。具体的には、第１の光路変更部材１４２として、アクチュエータによって移動されることによって上記両状態に切り換わる光学部材を用いたり、通電／非通電による特性変化によって上記両状態に切り換わる光学部材を用いたりすることができる。

そして、制御部１４１の「制御」によって、第１および第３の光路分割状態においてこの第１の光路変更部材１４２を「変位させない状態」に設定させ、第２の光路分割状態において「変位させる状態」に設定させるようにすれば、上記実施例と同等の効果を得ることができる。

特に、防振用のシフトレンズは、撮影光軸に対して光軸と略直交する方向に移動して撮影光軸を変位させることにより像変位を補正する機能を有するため、第１の光路変更部材１４２としても使用することができる。この場合、第２の光路分割状態において、シフトレンズの防振のための駆動中心を、第１および第３の光路分割状態での駆動中心に対して撮像素子上でΔＸとなる距離、変位させればよい。

また、１４３は第２の光路変更部材であり、第２の光路分割状態での撮影光軸の変位に対応してファインダ光学系１５０での結像位置（ファインダ光路）を変位させる状態と変位させない状態とに切り換わる。このような光路変更手段１４３を用いて、第２の光路分割の際にファインダ光学系１５０への光路そのものをΔＸ分シフトさせてファインダ表示を行うようにして動画記録モードで記録される撮影エリアを、予めＯＶＦモードで確認することができる。

図８のフローチャートには、本発明の実施例３として、実施例１，２で説明した一眼レフデジタルカメラにおける像ずれ量ΔＸの検出の流れを示している。本実施例では、図５にかっこ書きで示したように、画像処理部１３４からの画像信号に基づいて第２の光路分離状態と第３の光路分離状態での像ずれ量を検出する像ずれ検出部１３７が設けられている。そして、不図示の操作スイッチの操作に応じて、該像ずれ検出部１３７に像ずれ量ΔＸを検出させる測定モードを有する。ここでは、製品出荷前の検査工程等で測定モードを用いて像ずれ量を検出する場合について説明する。

測定モードに対する準備作業として、測定者は、カメラを固定した上で、チャートを所定距離の位置に設定する（ステップ３０１）。このチャートとしては、例えば、縦方向のコントラストが明確な白黒の横線の２本バーチャートを用いる。

そして、測定モードに入ると、制御部１４１は、ミラー駆動機構１３１を制御して、光路分割系１５１を第１の光路分割状態に駆動する（ステップ３０２）。この状態で測定者はファインダ光学系１５０を通してチャートを観察し、不図示の調整機構により、該チャート内の横２本のバーチャートが所定の位置に見えるように、主ミラー１０４とファインダ光学系１５０とのパララックス調整を行う（ステップ３０３）。

次に、制御部１４１は、ミラー駆動機構１３１を制御して、光路分割系１５１を第２の光路分割状態に駆動する（ステップ３０４）。この状態で、制御部１４１は、画像処理部１３４に、画素信号の読み出しを行わせ（ステップ３０５）、２本のバーチャートの明暗コントラストを含む画像エリアでの縦方向の像波形１を抽出させる（ステップ３０６）。

次に、制御部１４１は、ミラー駆動機構１３１を制御して、光路分割系１５１を第３の光路分割状態に駆動する（ステップ３０７）。この状態で、制御部１４１は、画像処理部１３４に、画素信号の読み出しを行わせ（ステップ３０８）、２本のバーチャートの明暗コントラストを含む画像エリアでの縦方向の像波形２を抽出させる（ステップ３０９）。

そして、制御部１４１は、抽出された像波形１と像波形２間で相関演算を行い、第２の光路分割状態と第３の光路分割状態とでの像ずれ量ΔＸを算出する（ステップ３１０）。この像ずれ量ΔＸは不図示のメモリに記憶され（ステップ３１１）、実施例１，２での像ずれの補正制御（言い換えれば、撮影エリアの補正制御）において使用される。こうして、像ずれ量の検出動作が終了する。

このように、本実施例によれば、第２の光路分割状態における第３の光路分割状態に対する像ずれ量ΔＸを直接検出するので、カメラの個体差による影響を受けることなく、正確に像ずれ補正を行うことが可能となる。

なお、本実施例では、製品出荷前の検査工程等において像ずれ量を測定し、メモリに記憶させておく場合について説明したが、例えば、ユーザによる通常使用時において、同一被写体の画像を第２の光路分割状態と第３の光路分割状態とで取得し、それらの画像データから上記と同様な方法を用いて、像ずれ量ΔＸを検出し、メモリに記憶させるようにしてもよい。

また、上記各実施例では、主ミラー１０４が撮影光路外に退避した第３の光路分割状態で得られる画像を基準とし、この画像に対する主ミラー１０４が撮影光路内に配置された第２の光路分割状態で得られる画像のずれ量（変位量）を小さくするよう制御する場合について説明したが、第２の光路分割状態で得られる画像を基準とし、この画像に対する第３の光路分割状態で得られる画像のずれ量を小さくするよう制御することも可能である。

さらに、上記各実施例は、光路分割系の動作によって第１〜第３の光路分割状態に切り換えが可能な撮像装置について説明したが、本発明は、光学ファインダの有無にかかわらず、光分割機能やそれ以外の機能を有する光学部材であって、屈折作用等によって撮影光軸を変位させる部材を有し、該光学部材が撮影光路内に配置された状態と撮影光路外に退避した状態とで撮像する撮像装置のすべてに適用することができる。

本発明の実施例１である一眼レフデジタルカメラの光学的構成を示す断面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１のデジタルカメラにおける光路分割状態を説明する図。 主ミラーにより撮影光軸が変位する様子を説明する図。 撮影光軸の変位による撮像素子上での結像エリア（画面）がずれる様子を説明する図。 実施例１のデジタルカメラにおける電気的構成を示すブロック図。 実施例１のデジタルカメラの動作を示すフローチャート。 実施例２のデジタルカメラの動作を示すフローチャート。 実施例２のデジタルカメラの動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０２ 撮影レンズ
１０３ 撮影光学系
１０４ 主ミラー
１０５ サブミラー
１０６ 焦点検出ユニット
１０７ 表示素子
１０８ 撮像素子
１３４ 画像処理部
１４１ 制御部
１４２ 光路変更部材
１５０ ファインダ光学系
１５１ 光路分割系

Claims (10)

1. 撮像素子と、
   撮影光学系から前記撮像素子への光路の内外に移動可能であり、該光路内において前記撮影光学系からの光が透過する光学部材と、
   前記光学部材が前記光路内に位置する第１の状態と該光学部材が前記光路外に位置する第２の状態とでそれぞれ、前記撮像素子からの信号に基づいて画像を生成し、出力する画像処理手段と、
   前記第１の状態での出力画像と前記第２の状態での出力画像との変位量を小さくするための制御を行う制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記光学部材は、前記撮影光学系からの光を分割する光分割部材であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記画像処理手段の画像生成処理に対して前記制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記画像処理手段による前記撮像素子からの信号の読み出し位置又は読み出し範囲を、前記第１の状態と前記第２の状態とで変更させることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記画像処理手段の画像出力処理に対して前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記画像処理手段による生成画像からの出力位置又は出力範囲を、前記第１の状態と前記第２の状態とで変更させることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記撮像素子の位置を、前記第１の状態と前記第２の状態とで変更することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
8. 前記光路を前記撮像素子に対して変位させる状態と変位させない状態とに切り換わる第１の光路変更手段を有し、
   前記制御手段は、前記第１の光路変更手段の状態を前記第１の状態と前記第２の状態とで切り換えることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
9. 前記第１および第２の状態で得られた画像から前記変位量を検出する検出手段を有し、
   前記制御手段は、該検出手段による検出結果に基づいて前記制御を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の撮影装置。
10. 前記光路内に位置する前記光分割部材からの光が導かれる光学ファインダと、
    前記撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出ユニットとを有し、
    前記撮影光学系からの光を前記光分割手段により前記撮像素子および前記焦点検出ユニットに導く前記第１の状態と、前記第２の状態と、前記撮影光学系からの光を前記光分割手段により前記ファインダ光学系および前記焦点検出ユニットに導く第３の状態とに切り換わることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。