JP2009165010A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学ファインダと共通する光路の区間を経て被写体光を受光する電子ファインダ用の撮像センサで取得される画像に関しての輝度分布を示すグラフの信頼性を向上できる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、撮影レンズを通った被写体光像をファインダ窓に導く光学ファインダの光路と共通する光路の区間(共通区間)を経て被写体光像を受光しライブビュー画像を取得する電子ファインダ用の撮像センサを備えており、上記の共通区間には測距範囲等を示すターゲットマークが表された焦点板が設けられている。そして、ライブビュー時に輝度分布を示すヒストグラムを表示する場合には、ライブビュー画像に映り込むターゲットマーク以外の画素データを集計したヒストグラムを作成する(ステップＳＴ１４)。これにより、ヒストグラムの信頼性を向上できる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、画像表示が可能な表示手段を有する撮像装置に関する。

コンパクトタイプのデジタルカメラにおいては、構図決めを行うため、本撮影の前に撮像素子で順次に取得される被写体画像に基づくライブビュー表示を液晶モニタ等で行わせる電子ファインダ機能を備えたものが多い。そして、ライブビュー表示の際に、被写体画像(ライブビュー画像)に基づき輝度分布を示すヒストグラム(グラフ)を表示して適正露出の確認を行える技術も知られている(例えば特許文献１〜２参照)。

一方、一眼レフタイプのデジタルカメラ(デジタル一眼レフカメラ)においては、構図決めを行うため、測距範囲や測光範囲などを示すターゲットマークが表された焦点板（フォーカシングスクリーン）を有する光学ファインダが設けられている。

特開２００７−６０４９３号公報 特開２００５−３０３３５１号公報

しかしながら、上述のデジタル一眼レフカメラ(撮像装置)に電子ファインダ用の撮像素子（撮像センサ）を設け、光学ファインダと共通する光路の区間(共通区間)を経て被写体光を受光しライブビュー画像を取得する場合、この共通区間に上記の焦点板が配置されているとライブビュー画像にターゲットマークが映り込んでしまう。ここで、上述したコンパクトタイプのデジタルカメラのようにヒストグラム表示を行おうとすると、ライブビュー画像において低輝度状態となっているターゲットマーク部分の画素情報によりヒストグラムの信頼性が低下することとなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光学ファインダと共通する光路の区間を経て被写体光を受光する電子ファインダ用の撮像センサで取得される画像に関しての輝度分布を示すグラフの信頼性を向上できる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、画像表示が可能な表示手段を有する撮像装置であって、(a)撮影レンズを通った被写体光像を所定の光路に沿ってファインダ窓に導く光学ファインダ手段と、(b)前記所定の光路と共通する光路の区間を経て前記被写体光像を受光し画像を取得する撮像センサと、(c)本撮影の前に前記撮像センサで順次に取得される取得画像に基づく画像表示を前記表示手段で行わせる電子ファインダ手段とを備え、前記光路の区間には、所定の線画が表された透光性の部材が設けられるとともに、前記電子ファインダ手段は、(c-1)前記取得画像において映り込んだ前記所定の線画を構成する画素群を除く各画素の画素情報に基づき、輝度分布を示すグラフを生成する手段と、(c-2)前記取得画像に基づく画像表示とともに前記グラフの表示を前記表示手段で行わせる手段とを有することを特徴とする。

本発明の第２の側面は、画像表示が可能な表示手段を有する撮像装置であって、(a)撮影レンズを通った被写体光像を所定の光路に沿ってファインダ窓に導く光学ファインダ手段と、(b)前記所定の光路と共通する光路の区間を経て前記被写体光像を受光し画像を取得する撮像センサと、(c)本撮影の前に前記撮像センサで順次に取得される取得画像に基づく画像表示を前記表示手段で行わせる電子ファインダ手段とを備え、前記光路の区間には、所定の線画が表された透光性の部材が設けられるとともに、前記電子ファインダ手段は、(c-1)前記取得画像に映り込む前記所定の線画を構成する各画素に対して、当該各画素の周辺に係る前記取得画像の画素情報に基づき画素補間処理を施す手段と、(c-2)前記画素補間処理が施された前記取得画像における各画素の画素情報に基づき、輝度分布を示すグラフを生成する手段と、(c-3)前記取得画像に基づく画像表示とともに前記グラフの表示を前記表示手段で行わせる手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、本撮影の前に、光学ファインダ手段において被写体光像をファインダ窓に導く所定の光路と共通する光路の区間を経て被写体光を受光する撮像センサで順次に取得される取得画像に基づく画像表示とともに、共通する光路の区間に設けられた透光性の部材に表され取得画像に映り込んだ所定の線画を構成する画素群を除く各画素の画素情報に基づき生成される輝度分布を示すグラフの表示を表示手段で行わせる。その結果、撮像センサで取得される取得画像に関しての輝度分布を示すグラフの信頼性を向上できる。

また、本発明によれば、本撮影の前に、光学ファインダ手段において被写体光像をファインダ窓に導く所定の光路と共通する光路の区間を経て被写体光像を受光する撮像センサで順次に取得される取得画像に基づく画像表示とともに、共通する光路の区間に設けられた透光性の部材に表され取得画像に映り込む所定の線画を構成する各画素に対して画素補間処理が施された取得画像における各画素の画素情報に基づき生成された輝度分布を示すグラフの表示を表示手段で行わせる。その結果、撮像センサで取得される第２画像に関しての輝度分布を示すグラフの信頼性を向上できる。

＜第１実施形態＞
＜撮像装置の構成について＞
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａの外観構成を示す図である。ここで、図１は、撮像装置１Ａの正面外観図であり、図２は、撮像装置１Ａの背面外観図である。この撮像装置１Ａは、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルカメラとして構成されている。

図１に示すように、撮像装置１Ａは、カメラ本体部（カメラボディ）２を備えている。このカメラ本体部２に対して、交換式の撮影レンズである交換レンズ３の着脱が可能となっている。

交換レンズ３は、主として、鏡胴３６、ならびに鏡胴３６の内部に設けられるレンズ群３７(図５参照)及び絞り等によって構成される。レンズ群３７は、光学ズームに関するズーム倍率の変更が可能であり、光軸方向に移動することによって焦点位置を変更するフォーカスレンズを有している。

カメラ本体部２は、交換レンズ３が装着される円環状のマウント部Ｍｔを正面略中央に備え、交換レンズ３を着脱するための着脱ボタン８９を円環状のマウント部Ｍｔ付近に備えている。

また、カメラ本体部２は、その正面左上部にモード設定ダイヤル８２を備え、その正面右上部に制御値設定ダイヤル８６を備えている。モード設定ダイヤル８２を操作することによって、カメラの各種モード（各種撮影モード（人物撮影モード、風景撮影モード、およびフルオート撮影モード等）、撮影した画像を再生する再生モード、および外部機器との間でデータ交信を行う通信モード等を含む）の設定動作（切替動作）を行うことが可能である。また、制御値設定ダイヤル８６を操作することによれば、各種撮影モードにおける制御値を設定することが可能である。

また、カメラ本体部２は、正面左端部に撮影者が把持するためのグリップ部１４を備えている。グリップ部１４の上面には露光開始を指示するためのレリーズボタン１１が設けられている。グリップ部１４の内部には電池収納室とカード収納室とが設けられている。電池収納室にはカメラの電源として、例えば電池が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード９０(図４参照)が着脱可能に収納されるようになっている。

レリーズボタン１１は、半押し状態（Ｓ１状態）と全押し状態（Ｓ２状態）の２つの状態を検出可能な２段階検出ボタンである。レリーズボタン１１が半押しされＳ１状態になると、被写体に関する記録用静止画像（本撮影画像）を取得するための準備動作（例えば、ＡＦ制御動作およびＡＥ制御動作等）が行われる。また、レリーズボタン１１がさらに押し込まれてＳ２状態になると、当該本撮影画像の撮影動作（撮像素子５（後述）を用いて被写体像（被写体の光像）に関する露光動作を行い、その露光動作によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す一連の動作）が行われる。

図２において、カメラ本体部２の背面略中央上部には、ファインダ窓（接眼窓）１０が設けられている。撮影者は、ファインダ窓１０を覗くことによって、交換レンズ３から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことができる。すなわち、交換レンズ３を通った被写体光像をファインダ窓１０に導く光学ファインダを用いて、撮影者の構図決め動作が可能となる(後で詳述)。

ファインダ窓１０の下には、赤外光を発する投光ＬＥＤ１５１と受光センサ１５２とを備えた接眼検知部１５が配設されている。この接眼検知部１５により、図３に示すように投光ＬＥＤ１５１から発せられた赤外光ＩＲが撮影者の眼Ｅｙで反射され、この反射光を受光センサ１５２で検出できれば、撮影者の眼Ｅｙがファインダ窓１０に接近していることの検知(接眼検知)が可能となる。

図２において、カメラ本体部２の背面の略中央には、液晶モニタ１２が設けられている。液晶モニタ１２は、例えばカラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）として構成される表示手段として機能し、表示のオン状態(表示状態)と表示のオフ状態(非表示状態)との切換えが可能である。そして、液晶モニタ１２は、撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカード９０に記録された撮影画像を再生表示したりすることができる。また、液晶モニタ１２では、撮像素子７（後述）によって取得された時系列の複数の画像（すなわち動画像）に基づくライブビュー表示が可能となっている。

液晶モニタ１２の左上部にはメインスイッチ８１が設けられている。メインスイッチ８１は２点スライドスイッチからなり、接点を左方の「ＯＦＦ」位置に設定すると、電源がオフになり、接点の右方の「ＯＮ」位置に設定すると、電源がオンになる。

液晶モニタ１２の左側には、メニュー画面の設定、画像の削除などを行うための複数のボタンからなる設定ボタン群８３が設けられている。

液晶モニタ１２の右側には方向選択キー８４が設けられている。この方向選択キー８４は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向の押圧操作と、右上、左上、右下及び左下の４方向の押圧操作とが、それぞれ検出されるようになっている。なお、方向選択キー８４は、上記８方向の押圧操作とは別に、中央部のプッシュボタンの押圧操作も検出されるようになっている。

本実施形態の撮像装置１Ａでは、液晶モニタ１２に表示される本撮影前のライブビュー画像(プレビュー画像)を用いて構図決めを行うことも可能である(後で詳述)。

そして、方向選択キー８４の右下方に設けられる切替スイッチ８５によって、このライブビュー表示(電子ファインダ)による構図決め動作と上記の光学ファインダによる構図決め動作との切替えが可能である。具体的には、３点スライドスイッチとして構成される切替スイッチ８５において、接点を上方の「光学」位置に設定すると光学ファインダによる構図決め動作が選択されるとともに、接点を下方の「液晶」位置に設定すると液晶モニタ１２を用いたライブビュー表示(電子ファインダ)による構図決め動作が選択される。また、切替スイッチ８５において、接点を中央の「自動」位置に設定すると、接眼検知部１５での接眼検知の有無に応じて光学ファインダによる構図決め動作と電子ファインダによる構図決め動作とが自動的に切替えられる。

次に、図４を参照しながら、撮像装置１Ａの機能の概要について説明する。図４は、撮像装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。

図４に示すように、撮像装置１Ａは、上述した交換レンズ３および液晶モニタ１２を備えるとともに、交換レンズ３を通った被写体光像を２つの撮像素子５、７に選択的に導光するためのミラー機構６を有している。

ミラー機構６は、後で詳述するように交換レンズ３の光軸から退避した状態（ミラーアップ状態）と光軸を遮断した状態（ミラーダウン状態）との状態切替が可能となっている。このミラー機構６の切替により、交換レンズ２を通った被写体光像を撮像素子５または撮像素子７に導光できる。

撮像素子５は、例えばＣＭＯＳセンサとして構成されており、受光面(撮像面)に結像された被写体の光像を光電変換作用によって電気的信号に変換し、本撮影画像に係る画像信号（記録用の画像信号）を生成する。すなわち、撮像素子５は、本撮影の際に被写体光像を受光し記録用の画像を取得する撮像センサとして機能する。そして、撮像素子５で生成された画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路等を備えたアナログフロントエンド(ＡＦＥ)５０に出力される。

撮像素子５から出力された画像信号は、ＡＦＥ５０によってデジタル画像データ（画像データ）に変換される。この画像データは、例えばＣＰＵを備えて構成される画像処理部５１Ａに入力される。

画像処理部５１Ａは、ＡＦＥ５０から出力された画像データに対してデジタル信号処理を行い、撮像画像に係る画像データを生成する。この画像処理部５１Ａでは、画像データを構成する各画素データの黒レベルを基準の黒レベルに補正したり、画像のホワイトバランスを調整するなどの各種の画像処理が行われる。そして、各画像処理で生成される画像データを一時的に記憶するためのＲＡＭ５２が画像処理部５１Ａとデータ伝送可能に設けられている。ＲＡＭ５２は、高速アクセス可能な画像メモリとして構成されており、複数フレーム分の画像データを記憶可能な容量を有している。

画像処理部５１Ａでデジタル信号処理が施された画像データは、液晶モニタ１２の表示制御を行うモニタ制御部１３を介して液晶モニタ１２に画像表示させることが可能である。この画像表示によって、撮影画像を確認するための確認表示（アフタービュー）、および撮影済みの画像を再生する再生表示等が実現される。また、画像処理部５１Ａにおいてデジタル信号処理が施されＲＡＭ５２に一時記憶される画像データは、画像処理部５１Ａにてデータ圧縮処理等が施された後、記録媒体としてのメモリカード９０に記憶させることも可能である。

また、撮像装置１Ａは、撮像素子５とは別の撮像素子７（図５も参照）をさらに備えている。この撮像素子７は、本撮影の前に被写体光像を受光しライブビュー画像を取得する電子ファインダ用の撮像センサとしての役割を果たす。

この撮像素子７についても、撮像素子５と同様の構成を有している。ただし、撮像素子７は、ライブビュー表示用の画像信号（動画像）を生成するための解像度を有していればよく、通常、撮像素子５よりも少ない数の画素で構成される。

撮像素子７で取得された画像信号に対しても、撮像素子５で取得された画像信号と同様の信号処理が施される。すなわち、撮像素子７で取得された画像信号は、ＡＦＥ５０と同様の構成を備えたアナログフロントエンド(ＡＦＥ)７０でデジタルデータに変換された後、画像処理部５１Ａでデジタル信号処理が施される。

また、撮像素子７で取得される時系列の画像(ライブビュー画像)は、画像処理部５１Ａによりモニタ制御部１３を介して液晶モニタ１２に表示される。すなわち、画像処理部５１Ａおよびモニタ制御部１３により、本撮影の前に撮像素子７で順次に取得される被写体画像に基づく画像表示を液晶モニタ１２で行わせることで、構図決めを行うための動画的態様の表示（ライブビュー表示）が実現される。このライブビュー表示の際には、モニタ制御部１３のＯＳＤ（On Screen Display）機能を用いて液晶モニタ１２にライブビュー画像についてのヒストグラムを表示させることが可能である（後で詳述）。

＜撮像装置１Ａでの構図決め動作（フレーミング動作）について＞
つぎに、撮像装置１Ａにおける構図決め動作（フレーミング動作）について説明する。上述したように、撮像装置１Ａにおいては、光学ファインダを用いた構図決め（フレーミング）を行うことが可能であるとともに、液晶モニタ１２に表示されるライブビュー画像を用いた構図決め（電子ファインダによる構図決め）を行うことも可能である。

図５および図６は、撮像装置１Ａの断面図である。図５は、光学ファインダを用いた構図決め動作を示しており、図６は、電子ファインダを用いた構図決め動作を示している。

図５等に示すように、交換レンズ３から撮像素子５に至る光路（撮影光路）上にはミラー機構６が設けられている。ミラー機構６は、撮影光学系からの光を上方に向けて反射する主ミラー６１（主反射面）を有している。この主ミラー６１は、例えばその一部または全部がハーフミラーとして構成され、撮影光学系からの光の一部を透過する。また、ミラー機構６は、主ミラー６１を透過した光を下方に反射させるサブミラー６２（副反射面）をも有している。サブミラー６２により下方に反射された光は、ＡＦモジュール２０へと導かれて入射し、位相差方式のＡＦ動作に利用される。

撮影モードにおいてレリーズボタン１１が全押し状態Ｓ２にされるまで、換言すれば構図決めの際には、ミラー機構６はミラーダウン状態となるように配置される（図５および図６参照）。そして、この際には、交換レンズ３からの被写体像は、主ミラー６１で上方に反射され観察用光束としてペンタミラー６５に入射する。ペンタミラー６５は、複数のミラー（反射面）を有しており、被写体像の向きを調整する機能を有している。また、ペンタミラー６５に入射した後の、観察用光束の進路は、上記の両方式（すなわち光学ファインダ方式および電子ファインダ方式）のいずれが選択されて構図決めを行うかに応じて異なっている。これについては後述する。

一方、レリーズボタン１１が全押し状態Ｓ２にされると、ミラー機構６がミラーアップ状態となるように駆動されるとともにシャッターユニット４が開放され、露光動作が開始される。被写体に係る記録用静止画像を取得する際の動作（すなわち露光の際の動作）は、上記の両方式（すなわち光学ファインダ方式および電子ファインダ方式）による構図決めに共通である。

＜光学ファインダによる構図決め動作＞
次に、構図決めの際の上記両方式の各動作についてそれぞれ説明する。

まず、光学ファインダを用いた構図決め動作について説明する。

図５に示すように、ミラー機構６の主ミラー６１およびサブミラー６２が、交換レンズ３からの被写体像の光路上に配置されると、被写体像が主ミラー６１とペンタミラー６５と接眼レンズ６７とを介してファインダ窓１０へと導かれる。このような光学ファインダでは、主ミラー６１とペンタミラー６５と接眼レンズ６７とを含むファインダ光学系６０により、レンズ群（撮影光学系）３７からの光束であって主ミラー(主反射面)６１で反射された光束である観察用光束をファインダ窓１０へと導くことが可能である。

詳細には、交換レンズ３からの光は、主ミラー６１で反射されて上方に進路を変更し、焦点板６３において結像し、焦点板６３を通過する。その後、焦点板６３を通過した光は、ペンタミラー６５でその進路をさらに変更した後に接眼レンズ６７を通ってファインダ窓１０へ向かう（図５の光路ＰＡ参照）。このようにして、ファインダ窓１０を通過した被写体像は撮影者（観察者）の眼へ到達して視認される。すなわち、撮影者はファインダ窓１０を覗くことによって、被写体像を確認することができる。

ここにおいて、ペンタミラー６５は、三角屋根状に形成された２面のミラー（ダハミラー）６５ａ，６５ｂと、当該ダハミラー（ダハ面）６５ａ，６５ｂに対して固定された面６５ｃと、不図示のアクチュエータ(例えばモータ)によって軸ＡＸ１を中心とした回転駆動が可能なミラー（以下では「可動ミラー」ともいう）６５ｅとを有している。また、三角屋根状の２面のミラー６５ａ，６５ｂは、プラスチック成型により一体部品６５ｄとして形成されている。主ミラー６１で反射されて上方に進路を変更した光は、ダハミラー６５ａ，６５ｂで反射されて左右反転されて進行し、さらに可動ミラー６５ｅでも反射されることによって上下も反転されて撮影者の眼に到達する。このように、交換レンズ３において左右上下が反転されていた光像は、ペンタミラー６５でさらに左右上下が反転される。これにより、撮影者は、光学ファインダにおいて、その上下左右が実際の被写体と同じ状態で被写体像を観察することができる。

また、光学ファインダにおいては、例えば図７のように被写体に対してのフォーカス位置(エリア)や測光位置などを示す線画(線描画)として構成されるターゲットマークＧｖ(太線部)が被写体光像に重畳されてファインダ窓１０に映り込むようになっている。このターゲットマークＧｖは、ワイドフォーカスフレームを表す４つのＬ字状の線Ｌａ１〜Ｌａ４と、ローカルフォーカスフレームを表す８つの線分Ｌｂ１〜Ｌｂ８と、スポットフォーカスフレームを表す方形状の線Ｌｃと、スポット測光サークルを表す２本の円弧状の線Ｌｄ１〜Ｌｄ２と、ワイドスクリーン（アスペクト比１６：９）に対応した領域を表す４つの線分Ｌｅ１〜Ｌｅ４とで構成されている。

なお、撮像装置１Ａでは、上記ローカルフォーカスフレームを示す線分Ｌｂ１〜Ｌｂ８と上記スポットフォーカスフレームを示す線Ｌｃとに対応する合計９箇所にＡＦモジュール２０の焦点検出センサが設けられており、これら９つの焦点検出センサを用いた被写体のピント合わせが可能となっている。そして、上記ワイドフォーカスフレームのフォーカスモードが選択される場合には、上記９つの焦点検出センサから自動的に選択されたセンサによるピント合わせが行われることとなる。また、上記スポット測光サークルの測光モードが選択される場合には、円弧状の線Ｌｄ１、Ｌｄ２に囲まれた画面中央のスポット測光サークル内のみでの測光が行われる。

また、撮像素子５、７においてはアスペクト比４：３の画像信号が生成されるが、これをアスペクト比１６：９の画像信号とするには、横方向(水平方向)に伸びた２つの線分Ｌｅ１、Ｌｅ２を結ぶラインで画像の上端が制限されるとともに、横方向に伸びた２つの線分Ｌｅ３、Ｌｅ４を結ぶラインで画像の下端が制限されることとなる。

以上のようなターゲットマークＧｖは、透光性の部材として構成される焦点板６３の上面を罫書くことで描画されている。すなわち、被写体光像とともにファインダ窓１０に導かれるターゲットマークＧｖは、交換レンズ３を通った被写体光像をファインダ窓１０に導くファインダ光学系６０の光路ＰＡ上に設けられた焦点板６３に表されている。

また、主ミラー６１を透過した光はサブミラー６２で反射されて下方に進路を変更しＡＦモジュール２０へと進入する。ＡＦモジュール２０では、主ミラー６１およびサブミラー６２を介して進入してきた光を用いて、測距動作が行われる。

＜電子ファインダによる構図決め動作＞
次に、電子ファインダを用いた構図決め動作について説明する。

この場合にも、図６に示すように、ミラー機構６の主ミラー６１およびサブミラー６２が、交換レンズ３からの被写体像の光路上に配置される。そして、交換レンズ３からの光は、主ミラー６１で反射されて上方に進路を変更し、焦点板６３において結像し、焦点板６３を通過する。

ただし、この電子ファインダによる構図決め動作においては、焦点板６３を通過した光は、ペンタミラー６５でその進路をさらに変更した後に、結像レンズ６９（結像光学系）を通過して撮像素子７の撮像面上で再結像する（図６の光路ＰＢ参照）。なお、主ミラー６１で反射されて上方に進路を変更した光は、ダハミラー６５ａ，６５ｂで反射されて左右反転されて進行し、さらに可動ミラー６５ｅでも反射されることによって上下も反転され、さらに結像レンズ６９で上下左右反転されて撮像素子７に到達する。

より詳細には、図５と比較すると判るように、図６においては可動ミラー６５ｅの角度（カメラ本体部２に対する角度）が変更されている。具体的には、ミラー６５ｅは、図５の状態から、その下端側の軸ＡＸ１を中心に矢印ＡＲ１の向きに所定角度α回動している。すなわち、可動ミラー６５ｅの姿勢に関しては、主ミラー６１で反射された光束(観察用光束)をファインダ窓１０に向かって反射させる図５の姿勢Ｔａから、観察用光束を撮像素子７に向かって反射させる図６の姿勢Ｔｂへと切換えられる。

このように可動ミラー６５ｅの姿勢を変更することによって、可動ミラー６５ｅで反射される光（観察用光束）の反射角度が変更され、当該可動ミラー６５ｅによる反射光の進行経路が変更される。具体的には、図５の状態に比べて、可動ミラー６５ｅへの入射角度θ１が比較的小さくなり、反射角度θ２も比較的小さくなる。その結果、可動ミラー６５ｅの反射光は、接眼レンズ６７に向かう光路からダハミラー６５ａ，６５ｂ寄りの光路へとその進路を上方に変更し、結像レンズ６９を通過して撮像素子７に到達する。なお、結像レンズ６９および撮像素子７は、接眼レンズ６７よりも上方に配置されており、且つ、光学ファインダ使用時に可動ミラー６５ｅから接眼レンズ６７へと進行する光束を遮らない位置に配置されている。

また、可動ミラー６５ｅで反射された光束の進路は、可動ミラー６５ｅの変更角度αに応じて、その２倍の大きさの角度β（＝２×α）変更される。逆に言えば、反射光路の進行角度を角度β変更するために、可動ミラー６５ｅの回転角度は、当該角度βの半分の角度αで済む。すなわち、可動ミラー６５ｅの比較的小さな回転角度で可動ミラー６５ｅの反射光の進路を比較的大きく変更することが可能である。また、可動ミラー６５ｅと撮像素子７とは比較的離れて配置されているため、可動ミラー６５ｅの回転角度を小さく変更するだけで、可動ミラー６５ｅによる２つの反射光を、互いに離れて配置された接眼レンズ６７および撮像素子７へと確実に導くことが可能である。すなわち、可動ミラー６５ｅの回転角度を小さく変更することによって可動ミラー６５ｅによる反射光の光束を良好に２つの光路に選択的に進行させることが可能である。したがって、可動ミラー６５ｅの回転によるスペースの増大は最小限に止められる。

撮像素子７は、可動ミラー６５ｅで反射され結像レンズ６９を通過して撮像素子７に到達した被写体像に基づいて、ライブビュー画像を生成する。具体的には、主ミラー６１で反射された光束（観察用光束）を受光する撮像素子７において微小時間間隔（例えば、１／６０秒）で複数の画像信号を順次に生成する。そして、取得された時系列の画像信号は液晶モニタ１２において順次に表示(ライブビュー表示)される。これによって、撮影者は、液晶モニタ１２に表示される動画像（ライブビュー画像）を視認し、当該動画像を用いて構図決めを行うことが可能になる。

このライブビュー表示時においては、ファインダ窓１０からの距離が比較的近い撮像素子７にファインダ窓１０からの逆入光が回り込む等して撮像素子７で取得される被写体画像の画質を劣化させてしまう恐れがある。そこで、撮像装置１Ａでは、開閉動作を行うことによりファインダ窓１０から撮像装置１Ａ内に進入する外光を遮断する遮光状態と非遮光状態との切換えが可能なアイピースシャッタ１６をファインダ窓１０と接眼レンズ６７との間に設け、ライブビュー表示時(電子ファインダ使用時)にはアイピースシャッタ１６を閉状態Ｑｂ(図６)にしてファインダ窓１０からの逆入光を遮断する。

また、この場合も、光学ファインダによる構図決めの際（図５参照）と同様に、主ミラー６１とサブミラー６２とを介してＡＦモジュール２０に入射した光を用いてＡＦ動作が実現される。

以上のように、可動ミラー６５ｅで反射した後の観察用光束の進路は、可動ミラー６５ｅの反射角度の変更によって、可動ミラー６５ｅから接眼レンズ６７およびファインダ窓１０に向かう光路ＰＡ（図５）と、可動ミラー６５ｅから結像レンズ６９および撮像素子７に向かう光路ＰＢ（図６）との間で切り換えられる。換言すれば、当該観察用光束の進路は、可動ミラー６５ｅの反射角度の変更によって、可動ミラー６５ｅで反射されてファインダ窓１０に向かう第１の光路ＰＡと、可動ミラー６５ｅで反射されて撮像素子７に向かう第２の光路ＰＢとの間で切り換えられる。

そして、撮像装置１Ａにおいては、ペンタミラー６５を構成する複数のミラー６５ａ，６５ｂ，６５ｅのうち、或る反射面（可動ミラー６５ｅ）の反射角度が変更される一方で、他の反射面（ダハミラー６５ａ，６５ｂ）は固定されている。すなわち、複数の反射面のうち、一の反射面６５ｅのみを駆動することによって観察用光束の進路が変更されるので、駆動部分を少なくしコンパクトな構成にすることができる。また、撮像装置１Ａにおいては、ファインダ光学系６０のペンタミラー６５に含まれる複数の反射面のうち、ダハミラー６５ａ，６５ｂ以外の反射面である可動ミラー６５ｅの反射角度を変更して、観察用光束の進路を変更しているので、ダハミラー６５ａ，６５ｂを駆動する場合に比べて容易に観察用光束の進路を変更することができる。

以上のような構成の撮像装置１Ａにおいて、電子ファインダによる構図決めを撮影者が所望している場合には、可動ミラー６５ｅを図６に示す姿勢Ｔｂにセットして撮像素子７に向かう光路ＰＢを選択するとともに、液晶モニタ１２をオン状態（表示状態）にして撮像素子７から得られる画像信号に基づくライブビュー表示を行うようにする。この場合、撮像装置１Ａの筐体内にファインダ窓１０から外光が逆入すると撮像素子７(や撮像素子５)での露光に悪影響を及ぼすため、アイピースシャッタ１６を閉状態Ｑｂ(図６)にしてファインダ窓１０からの逆入光を遮断する。

一方、光学ファインダによる構図決めを撮影者が所望している場合には、可動ミラー６５ｅを図５に示す姿勢Ｔａにセットしてファインダ窓１０に向かう光路ＰＡを選択するようにする。この場合、接眼非検知時に閉状態Ｑｂであったアイピースシャッタ１６を開状態Ｑａ（図５）にして光路ＰＡを確保するとともに、接眼非検知時にオン状態であった液晶モニタ１２をオフ状態（非表示状態）にする。

＜ライブビュー時のヒストグラム表示＞
撮像装置１Ａは、上述のように撮像素子７で順次に取得される画像信号に基づきライブビュー表示を行う電子ファインダ機能を有しているが、このライブビュー時にはライブビュー画像に関してのヒストグラム表示が可能となっている。このヒストグラム表示では、撮像素子７によって取得されＡＦＥ７０および画像処理部５１Ａで信号処理(画像処理)が施されたライブビュー画像に基づき、例えば各画素データに関するＹＣＣ色空間でのＹ成分(輝度成分)が集計されて輝度分布としてのヒストグラムが生成される。

一方、光学ファインダ用の光路ＰＡ(図５)と電子ファインダ用の光路ＰＢ(図６)とで共通する光路の区間には、図７に示すターゲットマークＧｖが表された焦点板６３が設けられているため、撮像素子７では焦点板６３を通過した被写体光像が受光され、ターゲットマークＧｖが重畳された画像(合成画像)が取得される。ここで、ターゲットマークＧｖは焦点板６３に罫書き線として表されているため、焦点板６３を通過した被写体光像のうちターゲットマークＧｖ部分の輝度が低下することとなる。

よって、ライブビュー表示時に撮像素子７で取得されるライブビュー画像に基づくヒストグラムの表示を行う場合には、ターゲットマークＧｖ部分における低輝度画素の輝度情報が集計されるため、ヒストグラムの精度が低下してしまう。

そこで、本実施形態の撮像装置１Ａでは、例えば図８に示すようにライブビュー画像Ｇｏとともに、その輝度分布を示すヒストグラムＨｇを液晶モニタ１２の右下隅に表示する場合には、被写体ＳＢに重畳して表れるターゲットマークＧｖ部分の画素を除外したライブビュー画像Ｇｏの画素情報に基づきヒストグラムを作成して、ヒストグラムの精度を向上させることとする。

具体的には、撮像装置１Ａについて製品出荷前に実施される工場試験等においてライブビュー画像に映り込むターゲットマークＧｖの画素位置の情報を予め取得しておき、その画素位置情報をフラッシュＲＯＭ５３に記憶させる。そして、撮影者がライブビュー時にヒストグラム表示を行う場合には、フラッシュＲＯＭ５３に記憶されたターゲットマークＧｖの画素位置情報が読み出されるとともに、この画素位置情報に基づき特定されるターゲットマークＧｖ部分の画素情報を除外してライブビュー画像Ｇｏに関するヒストグラムＨｇを算出するようにする。これにより、誤差の要因となるターゲットマークＧｖ部分の輝度情報を排除できるため、ヒストグラムの精度向上が図れる。

ここで、ライブビュー画像に映り込むターゲットマークＧｖの位置情報の取得においては、例えば図９に示すように撮像装置１Ａの前方に配置された分散板ＤＰに光源ＬＳからの光を照射し、交換レンズ３に入射する均一な輝度の分散光を撮像素子７で撮像するようにする。これにより、撮像素子７で取得された画像(図７参照)のうち低輝度部分の画素位置を検出すれば、ライブビュー画像におけるターゲットマークＧｖの位置を把握できることとなる。なお、このような手法を用いるのは必須でなく、次で説明する手法を用いてターゲットマークＧｖの位置情報を取得するようにしても良い。

図１０のようにミラー機構６のミラーアップやレンズキャップ等によりファインダ光学系６０を遮光して、発光素子等を有する投光部ＦＬから光が照射された焦点板６３を撮像素子７で撮像するようにする。これにより、ターゲットマークＧｖの箇所で投光部ＦＬからの光が反射されるため、図１１に示すようにターゲットマークＧｖの部分がハイライトとなる画像Ｇｋが撮像素子７で取得される。このように取得された画像Ｇｋのうち高輝度部分の画素位置を検出すれば、ターゲットマークＧｖの位置を把握できることとなる。

次に、ターゲットマークＧｖの位置情報の取得について具体的な手順を説明する。

図１２は、ターゲットマークＧｖの位置情報の取得手順を示すフローチャートである。

ステップＳＰ１では、特定の状態、具体的には図９のように分散板ＤＰを通った分散光が交換レンズ３に入射する状態や図１０のようにファインダ光学系６０を遮光し投光部ＦＬからの光を焦点板６３に照射する状態にして、撮像素子７による撮像動作を行う。

ステップＳＰ２では、撮像素子７で取得された画像から、上述のようにターゲットマークＧｖの位置を検出する。

ステップＳＰ３では、ステップＳＰ２で検出されたターゲットマークＧｖの位置の情報をフラッシュＲＯＭ５３に保存する。

以上により、フラッシュＲＯＭ５３にターゲットマークＧｖの位置情報が記憶されるため、この位置情報をライブビュー時のヒストグラム作成で利用すれば、ヒストグラムの信頼性が向上することとなる。

なお、ライブビュー画像に映り込むターゲットマークＧｖの位置については、撮像素子７による撮像動作を伴って検出するのは必須でなく、焦点板６３上のターゲットマークＧｖの位置からターゲットマークＧｖが映り込む画像上の位置を演算することにより検出するようにしても良い。

次に、以上のようなライブビュー時のヒストグラム表示を行う撮像装置１Ａの具体的な動作について説明する。

＜撮像装置１Ａの動作＞
図１３は、撮像装置１Ａの基本的な動作を示すフローチャートである。

メインスイッチ３１７へのユーザ操作で撮像装置１Ａの電源がオンにされると、切替スイッチ８５が「自動」位置に設定されているかを判定する(ステップＳＴ１)。ここで、「自動」位置に設定されている場合には、ステップＳＴ２に進み、「自動」位置以外の位置に設定されている場合には、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ２では、接眼検知部１５でファインダ窓１０に対する接眼が検知されたかを判定する。ここで、接眼が検知された場合には、ステップＳＴ４に進み、接眼が検知されない場合には、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ３では、切替スイッチ８５が「液晶」位置に設定されているかを判定する。ここで、「液晶」位置に設定されている場合には、ステップＳＴ７に進み、「液晶」位置ではなく「光学」位置に設定されている場合には、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、ペンタミラー６５における可動ミラー６５ｅを図５に示す姿勢Ｔａにして、交換レンズ３から入射した被写体光をファインダ窓１０に導光する。

ステップＳＴ５では、アイピースシャッタ１６を開放して図５に示す開状態Ｑａにする。

ステップＳＴ６では、光学ファインダが使用されているため、液晶モニタ１２の表示をオフにする。

ステップＳＴ７では、ペンタミラー６５における可動ミラー６５ｅを図６に示す姿勢Ｔｂにして、交換レンズ３から入射した被写体光を撮像素子７に導光する。

ステップＳＴ８では、アイピースシャッタ１６を閉止して図６に示す閉状態Ｑｂにする。

ステップＳＴ９では、液晶モニタ１２でライブビュー表示を行う。本動作については、以下で詳述する。

図１４は、ステップＳＴ９の動作に対応しており、ライブビュー表示に関する動作を示すフローチャートである。

ステップＳＴ１１では、被写体に係るライブビュー画像を撮像素子７で取得する。

ステップＳＴ１２では、ライブビュー時にヒストグラムＨｇを表示するかを判定する。ここでは、例えば液晶モニタ１２に表示されるメニュー画面でライブビュー時のヒストグラム表示が事前に設定されていたか否かが判断される。ここで、ヒストグラムを表示する場合には、ステップＳＴ１３に進み、表示しない場合には、ステップＳＴ１６に進む。

ステップＳＴ１３では、フラッシュＲＯＭ５３に記憶されているターゲットマークＧｖの位置情報を読み出し、ライブビュー画像におけるターゲットマークＧｖの画素位置を特定する。

ステップＳＴ１４では、ステップＳＴ１３で特定されたターゲットマークＧｖの画素位置以外の画素データを集計したライブビュー画像のヒストグラムを作成する。

ステップＳＴ１５では、図８に示すようにステップＳＴ１４で作成したヒストグラムＨｇをライブビュー画像Ｇｏに重畳させ液晶モニタ１２に表示する。

以上のステップＳＴ１４〜ＳＴ１５の動作により、ライブビュー画像(取得画像)において映り込んだターゲットマークＧｖを構成する画素群を除く各画素の画素情報に基づきヒストグラム(輝度分布を示すグラフ)Ｈｇが生成され、このヒストグラムＨｇの表示がライブビュー画像に基づく画像表示とともに液晶モニタ１２で行われる。これにより、誤差要因となるターゲットマークＧｖ部分の輝度情報が排除されるため、ヒストグラムＨｇの信頼性が向上することとなる。

ステップＳＴ１６では、ライブビュー画像を液晶モニタ１２に表示する。

以上で説明した第１実施形態の撮像装置１Ａにおいては、ライブビュー時にヒストグラム表示を行う場合、ライブビュー画像に映り込むターゲットマークＧｖ部分の画素データを除外してヒストグラムＨｇを生成するため、ヒストグラムの精度向上が図れる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｂは、図１〜３に示す第１実施形態の撮像装置１Ａと類似の構成を有しているが、画像処理部の構成が異なっている。

すなわち、撮像装置１Ｂの画像処理部５１Ｂは、次で説明するライブビュー時のヒストグラム表示を実行するためのプログラムを備えている。

＜ライブビュー時のヒストグラム表示＞
撮像装置１Ｂでは、第１実施形態の撮像装置１Ａと同様にライブビュー時のヒストグラム表示を行えるが、この際には、第１実施形態のようにターゲットマークＧｖ部分の画素情報を除外するのではなく、ターゲットマークＧｖ部分に対する画素補間を行ってヒストグラムが作成される。

すなわち、撮像装置１Ｂにおいてライブビュー時にヒストグラム表示を行う場合には、フラッシュＲＯＭ５３に記憶されたターゲットマークＧｖの画素位置情報を読み出すとともに、この画素位置情報に基づき特定されたターゲットマークＧｖ部分の画素をターゲットマークＧｖ以外のライブビュー画像におけるターゲットマーク近傍の画素データで画素補間する。そして、画素補間されたターゲットマークＧｖ部分の画素群を含むライブビュー画像の全画素データを集計してヒストグラムを作成する。これにより、誤差要因となるターゲットマークＧｖ部分の輝度情報を精度良く補正できるため、ヒストグラムの信頼性が向上することとなる。

次に、以上のようなライブビュー時のヒストグラム表示を行う撮像装置１Ｂの具体的な動作について説明する。

＜撮像装置１Ｂの動作＞
第２実施形態の撮像装置１Ｂにおける基本的な動作については、図１３に示す第１実施形態のフローチャートと類似した動作を行うが、そのうちのライブビュー表示に関する動作が異なっている。

すなわち、撮像装置１Ｂで実行されるステップＳＴ９ａ(図１３)では、次で説明するフローチャートの動作が行われる。

図１５は、撮像装置１Ｂでのライブビュー表示に関する動作を示すフローチャートである。

ステップＳＴ２１〜ＳＴ２３では、図１４に示すフローチャートのステップＳＴ１１〜ＳＴ１３と同様の動作を行う。

ステップＳＴ２４では、ステップＳＴ２３で特定されたターゲットマークＧｖ部分の画素を、ライブビュー画像における周辺の画素データで補間する。

ステップＳＴ２５では、ステップＳＴ２４でターゲットマークＧｖ部分が画素補間されたライブビュー画像において全画素データを集計したヒストグラムを作成する。

ステップＳＴ２６では、図８に示すようにステップＳＴ２５で作成したヒストグラムＨｇをライブビュー画像Ｇｏに重畳させ液晶モニタ１２に表示する。

以上のステップＳＴ２４〜ＳＴ２６の動作により、ライブビュー画像(取得画像)に映り込むターゲットマークＧｖを構成する各画素に対して当該各画素の周辺に係るライブビュー画像の画素情報に基づき画素補間処理を施した後にライブビュー画像における各画素の画素情報からヒストグラム(輝度分布を示すグラフ)Ｈｇを生成し、このヒストグラムＨｇの表示がライブビュー画像に基づく画像表示とともに液晶モニタ１２で行われる。これにより、誤差要因となるターゲットマークＧｖ部分の輝度情報を精度良く修正できるため、ヒストグラムＨｇの信頼性が向上することとなる。

ステップＳＴ２７では、ライブビュー画像を液晶モニタ１２に表示する。

以上で説明した第２実施形態の撮像装置１Ｂにおいては、ライブビュー時にヒストグラム表示を行う場合、ライブビュー画像Ｇｏに映り込むターゲットマークＧｖ部分の各画素に対して画素補間処理を施してからヒストグラムＨｇを生成するため、ヒストグラムの精度向上が図れる。

＜変形例＞
・上記の各実施形態におけるライブビュー時のヒストグラム表示については、図８のようにライブビュー画像にヒストグラムを重ねて表示するのは必須でなく、表示画面の異なる２つの領域それぞれにライブビュー画像とヒストグラムとを並列的に表示するようにしても良い。

・上記の各実施形態における線画Ｇｖ(図７)については、罫書くことで焦点板６３に表すのは必須でなく、印刷技術(プリント)によって焦点板６３に表すようにしても良い。また、線画Ｇｖについては、焦点板６３に表されるのは必須でなく、焦点板６３と別体となる透光性の部材(例えば透明板)に表しても良い。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａの外観構成を示す図である。 撮像装置１Ａの外観構成を示す図である。 接眼検知部１５における接眼検知の原理を説明するための図である。 撮像装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。 光学ファインダによる構図決め動作を示す断面図である。 電子ファインダによる構図決め動作を示す断面図である。 ファインダ窓１０に映り込むターゲットマークＧｖを示す図である。 ライブビュー時に液晶モニタ１２に表示されるヒストグラムＨｇを説明するための図である。 ターゲットマークＧｖの位置情報の取得を説明するための図である。 ターゲットマークＧｖの位置情報の取得を説明するための図である。 ターゲットマークＧｖの位置情報の取得を説明するための図である。 ターゲットマークＧｖの位置情報の取得手順を示すフローチャートである。 撮像装置１Ａの基本的な動作を示すフローチャートである。 ライブビュー表示に関する動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｂでのライブビュー表示に関する動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ 撮像装置
２ カメラ本体部
３ 交換レンズ
５、７ 撮像素子
６ ミラー機構
１０ ファインダ窓
１２ 液晶モニタ
１３ モニタ制御部
１５ 接眼検知部
１６ アイピースシャッタ
５０、７０ アナログフロントエンド(ＡＦＥ)
５１Ａ、５１Ｂ 画像処理部
５２ ＲＡＭ
５３ フラッシュＲＯＭ
６０ ファインダ光学系
６３ 焦点板
６５ ペンタミラー
６５ｅ 可動ミラー
８５ 切替スイッチ
ＤＰ 分散板
ＦＬ 投光部
Ｇｏ ライブビュー画像
Ｇｖ ターゲットマーク
Ｈｇ ヒストグラム

Claims (4)

1. 画像表示が可能な表示手段を有する撮像装置であって、
   (a)撮影レンズを通った被写体光像を所定の光路に沿ってファインダ窓に導く光学ファインダ手段と、
   (b)前記所定の光路と共通する光路の区間を経て前記被写体光像を受光し画像を取得する撮像センサと、
   (c)本撮影の前に前記撮像センサで順次に取得される取得画像に基づく画像表示を前記表示手段で行わせる電子ファインダ手段と、
   を備え、
   前記光路の区間には、所定の線画が表された透光性の部材が設けられるとともに、
   前記電子ファインダ手段は、
   (c-1)前記取得画像において映り込んだ前記所定の線画を構成する画素群を除く各画素の画素情報に基づき、輝度分布を示すグラフを生成する手段と、
   (c-2)前記取得画像に基づく画像表示とともに前記グラフの表示を前記表示手段で行わせる手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記撮像センサとは別に、前記本撮影の際に前記被写体光像を受光し画像を取得する他の撮像センサ、
   をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
3. 画像表示が可能な表示手段を有する撮像装置であって、
   (a)撮影レンズを通った被写体光像を所定の光路に沿ってファインダ窓に導く光学ファインダ手段と、
   (b)前記所定の光路と共通する光路の区間を経て前記被写体光像を受光し画像を取得する撮像センサと、
   (c)本撮影の前に前記撮像センサで順次に取得される取得画像に基づく画像表示を前記表示手段で行わせる電子ファインダ手段と、
   を備え、
   前記光路の区間には、所定の線画が表された透光性の部材が設けられるとともに、
   前記電子ファインダ手段は、
   (c-1)前記取得画像に映り込む前記所定の線画を構成する各画素に対して、当該各画素の周辺に係る前記取得画像の画素情報に基づき画素補間処理を施す手段と、
   (c-2)前記画素補間処理が施された前記取得画像における各画素の画素情報に基づき、輝度分布を示すグラフを生成する手段と、
   (c-3)前記取得画像に基づく画像表示とともに前記グラフの表示を前記表示手段で行わせる手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記撮像センサとは別に、前記本撮影の際に前記被写体光像を受光し画像を取得する他の撮像センサ、
   をさらに備えることを特徴とする撮像装置。

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