JP2010016615A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 シャッタチャンスを逃すことなく、撮影動作に連動した直感的な撮影画像の表示を行うことが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】 ファインダには、接眼窓を通して同時に観察可能である、被写体像が光学像として観察される第1表示領域と、表示手段により表示される電子画像が観察される第2表示領域とを設ける。そして、画像の表示は、反射ミラーがファインダに光学像を導く状態であるダウン状態に移行するタイミングに同期して行う。
【選択図】 図9
【解決手段】 ファインダには、接眼窓を通して同時に観察可能である、被写体像が光学像として観察される第1表示領域と、表示手段により表示される電子画像が観察される第2表示領域とを設ける。そして、画像の表示は、反射ミラーがファインダに光学像を導く状態であるダウン状態に移行するタイミングに同期して行う。
【選択図】 図9
Description
本発明は、電子画像を撮影する撮像装置に関する。
従来、この種の撮像装置として、光学ファインダと電子ファインダとを切り替え可能とし、撮影姿勢を崩さずに再生画像の確認動作を容易にしたカメラが知られている(特許文献1参照)。このカメラは、撮影レンズを通った物体像を光学的にファインダに導く第1のファインダ系と、撮像素子および表示装置を介して電子的にファインダに導く第2のファインダ系とを有する。また、このカメラは、これら両ファインダ系の有効状態を切り替えるファインダ切替部を有する。また、このカメラは、蓄積部に記録する記録モードとこの蓄積部から読み出して表示装置に表示する再生モードとを切り替えるモード切替部と、これら両モードの切り替えを行う制御部とを有する。
このカメラでは、制御部が記録モードから再生モードに切り替えたときに、ファインダ切替部は、ファインダ系を強制的に第2のファインダ系の有効状態に切り替える。そして、制御部が再び記録モードに切り替えを戻したときには、ファインダ切替部は、元の記録モードで有効状態とされていた方のファインダ系に自動復帰する。
また、カメラ操作者がファインダを覗くだけで、演算された適正露出値およびその前後の露出値とが撮影画面内に占める割合を知ることができるカメラが知られている(特許文献2参照)。このカメラは、ファインダ内のフォーカシングスクリーンで物体像を、またその近くの表示装置で物体の輝度分布と、シャッタ速度や絞りなどのカメラの露光条件をそれぞれ示すように構成されている。このカメラは、物体像を2次元の碁盤の目状に分割し、各目ごとに輝度を測定し、カメラ内のCPUで処理する。そして、カメラは、設計した露光条件に最適な輝度の目の数を中央に、これより高輝度の目の数をその右側に、低輝度の目の数を左側にそれぞれヒストグラムとして表示装置に表示している。
特開2004−357123号公報
特開平06−282004号公報
しかしながら、上記従来の撮像装置では、以下に掲げる問題があった。例えば特許文献1に記載のカメラでは、再生モードに切り替えたときに、撮影レンズを通った物体像を光学的にファインダに導く第1のファインダ系と、撮像素子および表示装置を介して電子的にファインダに導く第2のファインダ系とが単に切り替わるだけであった。従って、第2のファインダ系が使用されているときには、物体像を観察することができず、折角のシャッタチャンスを逃してしまうことが多々あった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、シャッタチャンスを逃すことなく、かつ撮影された画像と再生される表示画像を直感的に認識できるユーザーインターフェースを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、前記被写体像が光学像として観察される第1表示領域と、表示手段により表示される少なくとも前記撮像素子によって光電変換された電子画像が観察される第2表示領域とを、接眼窓を通して同時に観察可能であるファインダ手段と、入射光を前記ファインダ手段に向けて反射させる第1位置と前記入射光を前記撮像素子に結像させる第2位置とへ移動可能である可動ミラーと、前記可動ミラーが撮影動作の終了に応じて第2位置から第1位置へ移動したタイミングに同期して、前記第2表示領域に電子画像を表示する表示制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、ファインダから目を離すことなく被写体光学像の観察を可能としたままで、前回撮影した画像等の情報が可動ミラーの動作に連動して表示されるため、シャッターチャンスを逃すことなくこれらの情報を確認することができる。
本発明の撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置はデジタル一眼レフカメラに適用される。
本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、CMOSやCCD等の撮像素子で物体像(被写体像)を撮像するスチルカメラである。このデジタル一眼レフカメラでは、撮像動作の開始を指示するためのレリーズ釦がカメラの外装筐体に設けられている。また、このカメラは、撮像モードとして、レリーズ釦を押し続けている間、撮像動作を繰り返す連続撮像モード(連写モード)を備えている。カメラは、この連写モードが選択された状態でレリーズ釦が操作されている間、物体像観察用可動ミラーを撮像光路外に退避させ、物体像(被写体像)を電子画像に光電変換する撮像動作を繰り返し行うようになっている。
図1は本実施形態におけるデジタル一眼レフカメラの電気回路の概略的構成を示す図である。デジタル一眼レフカメラ50は、カメラ全体の動作シーケンスを司るCPU141、照明ユニット101、撮影レンズ120、可動ミラー124、シャッタ126および撮像素子127を有する。撮像素子127はアスペクト比3:2の矩形の撮像部を有する。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、ファインダ装置130、焦点検出装置139、内蔵プリンタ160、ズーム・ピント・防振駆動回路134、絞り駆動回路135、ミラー駆動回路136およびAFセンサ駆動回路137を有する。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、シャッタ駆動回路138、除塵機構駆動回路169、プリンタ制御回路161、撮像素子防振制御回路172、GPS回路162、無線通信回路163およびデジタルテレビチューナ164を有する。プリンタ制御回路161は内蔵プリンタ160を制御する。撮像素子防振制御回路172は撮像素子127の位置を動かして画像の振れを止める。GPS回路162はカメラの位置を計測する。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、赤外線通信回路170、音声処理回路165および画像改ざん検知用データ処理回路166を有する。赤外線通信回路170は携帯電話等との間で比較的少ないデータ量の通信を行う。音声処理回路165には、マイクやスピーカが含まれる。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、スイッチ入力部142、EEPROM143、信号処理回路145、照明制御回路146、EPROM147、SDRAM148およびフラッシュメモリ150を有する。
撮影レンズ120は、複数のレンズ群121、167、123から構成され、これらのレンズ群の間には、絞り機構122が設けられている。レンズ群121、167、123はズーム・ピント・防振駆動回路134によって駆動される。また、絞り機構(単に絞りという)122は絞り駆動回路135によって駆動される。
レンズ群121、167、123の後方には、可動ミラー124が設けられている。可動ミラー124は、ハーフミラーおよびその保持機構から構成され、第1の位置であるミラーダウンの位置と第2の位置であるミラーアップの位置に移動可能である。可動ミラー124は、露光時(撮像時)に、固定軸124aの周りに回転しながら、第1の位置からフォーカシングスクリーン131に向けて、ミラーアップの位置である第2の位置に跳ね上がり、撮影光路から待避する。また、可動ミラー124の中央部分の背面には、凹面鏡で構成されたサブミラー125が図中下方に物体光を反射するように設けられている。
サブミラー125の反射光軸の下方には、2つのレンズで像分離を行う再結像光学系128が設けられ、さらに、再結像光学系128による物体像の結像位置には、AFセンサ129が設けられている。AFセンサ129には、AFセンサ駆動回路137が接続されている。
なお、サブミラー125、再結像光学系128およびAFセンサ129は、焦点検出装置139を構成する。焦点検出装置139は、公知の位相差検出方式によって、撮像素子127上の複数の位置において物体の結像状態を検出する。
ズーム・ピント・防振駆動回路134は、既知の電磁モータ、超音波モータ等の駆動源、これらの駆動源を制御するドライバ回路、レンズの位置を検出するエンコーダ装置等から構成されている。ズーム制御およびピント制御では、レンズ群121、167、123の光軸方向の位置が制御される。また、防振制御では、レンズ群167の光軸と直交する方向の位置が制御される。
可動ミラー124の反射光路上には、ファインダ光学系が設けられている。ファインダ光学系は、フォーカシングスクリーン131、光学ガラスからなるペンタプリズム132、接眼レンズ133等から構成される。ファインダ装置130は、このファインダ光学系に、液晶表示器108、プリズム154、測光レンズ155、測光センサ156、等を加えた構成を有する。
撮影レンズ120のレンズ群121、167、123を透過した物体光(入射光)は、可動ミラー124で反射され、フォーカシングスクリーン131上に結像される。観察者は、このフォーカシングスクリーン131に結像された光学物体像(光学像)を、ペンタプリズム132および接眼レンズ133を介し、単一の接眼窓168を通して視認する。光学像を観察する利点は、時間遅れが事実上無いことである。
測光センサ156は、測光レンズ155を介してフォーカシングスクリーン131上の物体像の明るさを測光するためのセンサである。測光センサ156は、ファインダ装置130内の、接眼レンズ133の観察光軸から偏心した測光軸上の位置に測光レンズ155とともに設けられている。また、測光センサ156は、複数に分割された受光面を有するフォトダイオードで形成されている。CPU141は、測光センサ156のフォトダイオードから個々に出力された輝度出力に対し、焦点検出装置139によるフォーカシングスクリーン131上の測距位置に応じた演算を施す。そして、CPU141は、この演算結果から露光制御を行うための物体輝度情報(BV値)を求める。
可動ミラー124の後方には、シャッタ126、除塵機構169、およびCCDやCMOSイメージャ等の撮像素子127が設けられている。
シャッタ126は、シャッタ駆動回路138によって駆動されて所定秒時開放し、物体像を撮像素子127の受光面に導くものである。可動ミラー124がミラー駆動回路136により駆動され、撮影レンズ120の光軸上から退避するために第2の位置に上昇し、シャッタ126がシャッタ駆動回路138により駆動され、開状態になる。これにより、撮像素子127の受光面に物体像が導かれ、撮像動作が行われる。この際、撮像素子防振制御回路172に接続された撮像素子防振機構171は、画像のブレを打ち消す方向に撮像素子127をシフトおよび回転させ、画像が流れて解像感が失われることを防ぐ。ミラー駆動回路136は、可動ミラー124の位置を検出するフォトインタラプタ136aを含む。
なお、撮像素子防振機構171は、ファインダ装置130への光路の分割位置よりも撮像素子127よりにあるので、撮像素子127のシフトや回転による構図の変化をファインダ装置130で確認することはできない。
除塵機構169は、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタを機械的に振動させ、これらに付着した異物に加速度を与え、それによって発生する力で異物を振るい落とすものである。
マイクロプロセッサで構成されるCPU141には、データバス152を介して、ズーム・ピント・防振駆動回路134、絞り駆動回路135、ミラー駆動回路136、AFセンサ駆動回路137および除塵機構駆動回路169が接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、シャッタ駆動回路138、プリンタ制御回路161、撮像素子防振制御回路172、GPS回路162、無線通信回路163、デジタルテレビチューナ164および赤外線通信回路170も接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、前述した音声処理回路165、画像改ざん検知用信号処理回路166および照明制御回路146も接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、スイッチ入力部142、および不揮発性メモリであるEEPROM143が接続されている。CPU141は、GPS回路162、無線通信回路163および赤外線通信回路170が、それぞれGPS情報、無線通信情報および赤外線通信情報を取得したことを検出する。
スイッチ入力部142は、カメラの外装筐体に設けられたレリーズ釦(図示せず)の半押し操作に連動してオンになる第1レリーズスイッチ、および同レリーズ釦の深押し操作に連動してオンになる第2レリーズスイッチを有する。また、スイッチ入力部142は、カメラのパワースイッチに連動するスイッチ、カメラ内の各種モード釦に連動するモードスイッチ等の複数のスイッチを有する。スイッチ入力部142は、いずれかのスイッチ操作に基づく操作信号をCPU141に供給する。
EEPROM143は不揮発性の半導体メモリである。EEPROM143には、生産工程において、個々のカメラのばらつきを抑えて出荷するために必要なカメラの固体毎の調整値が格納されている。また、EEPROM143には、測光センサ156からの出力により、CPU141が後述するバックライト108bの光量を規定するためのBV値とバックライト光量の関係を示す係数等が格納されている。
CPU141は、第1レリーズスイッチがオンになると、AFセンサ駆動回路137を制御し、AFセンサ129上の2像間の距離を演算し、その距離データからズーム・ピント・防振駆動回路134を制御し、撮影レンズ120の焦点調整を行う。
また、CPU141は、第2レリーズスイッチがオンになると、ミラー駆動回路136を制御し、可動ミラー124を光軸上から第2の位置に退避させる。CPU141は、この退避制御とともに、測光センサ156の出力に基づく物体輝度情報を基に、適正絞り値、シャッタ秒時および撮像素子感度を求める。CPU141は、求めた絞り値で絞り駆動回路135を介して絞り機構122を駆動させる。CPU141は、求めたシャッタ秒時でシャッタ駆動回路138を介してシャッタ126を駆動させる。CPU141は、可動ミラー124の位置を検出するフォトインタラプタ136aの出力に基づいて、可動ミラー124が、第1、第2いずれの位置であるかを判別する。
また、CPU141は、EEPROM143に格納されたBV値とバックライト光量の関係を示す係数を参照し、バックライト108bに供給する電流量を決定し、視認するに適切な光量を得る。
また、CPU141は、GPS回路162、無線通信回路163、赤外線通信回路170、ミラー駆動回路136から得られた撮像装置の動作状態の情報に基づいて、液晶表示器108に表示する情報の種類およびタイミングに関して表示制御を行う。
シャッタ126の開動作によって、物体像が撮像素子127の受光面に結像すると、この物体像は、アナログ画像信号に変換され、さらに、信号処理回路145においてデジタル画像信号に変換される。
信号処理回路145は、その内部にRISCプロセッサ、カラープロセッサ、JPEGプロセッサを含み、デジタル画像信号の圧縮・伸張処理、ホワイトバランス処理、エッジ強調処理等の画像処理を行う。また、信号処理回路145は、液晶表示器108に出力されるコンポジット信号(輝度信号、色差信号)への変換処理等を行う。
CPU141および信号処理回路145は、通信ライン153で接続されている。この通信ライン153を介して、画像信号の取り込みタイミング等の制御信号やデータの送受が行われる。
信号処理回路145で生成されたコンポジット信号は、ファインダ装置130内の液晶表示器108に出力され、電子物体像が表示される。この液晶表示器108は、ペンタプリズム132と接眼レンズ133の間に設けられている。液晶表示器108は、カラー画像を表示するための表示素子であるLCD(液晶表示素子)108a、およびこのLCD108aの表示面を後方から照明するためのバックライト108bから構成される。バックライトライト108bには、例えば白色LEDが用いられる。
ペンタプリズム132には、第3反射面132aを延長した面154bを有し(図3参照)、ペンタプリズム132と同一の屈折率を有するプリズム154がインデックスマッチングを取った接着剤を用いて固着されている。液晶表示器108を発した光線は、プリズム154の内部で2回反射し、接眼レンズ133の方向へ導かれる。この際、液晶表示器108のLCD108aの表示面は、面154aの曲率によって、フォーカシングスクリーン131と光学的に等価な位置となっている。そして、可動ミラー124が第1の位置にあるか第2の位置にあるかに拘わらず、LCD108aに表示された画像は接眼窓168を通して観察可能である。なお、LCD108aに表示された画像の明るさは、バックライト108bである白色LEDの電流供給量を変化させることで、適切な明るさに調整される。
信号処理回路145は、データバス151を介して、EPROM147、SDRAM(シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ)148およびフラッシュメモリ150に接続されている。
EPROM147には、信号処理回路145に含まれるプロセッサ(CPU)で処理されるプログラムが格納されている。SDRAM148は、画像処理前の画像データや画像処理中の画像データを一時的に記憶する揮発性のメモリである。フラッシュメモリ150は、最終的に確定された画像データを記憶する不揮発性のメモリである。SDRAM148は高速動作を行うことができるが、電源供給が停止されるとその記憶内容が消滅する。一方、フラッシュメモリ150は低速動作であるが、カメラの電源がオフされても記憶内容が保存される。
照明ユニット101は、発光パネル103、反射傘118およびRGB各色の高輝度LED119を有する。高輝度LEDを発した光は、直接に、あるいは反射傘118で反射され、発光パネル103を通過して物体に向けて照射される。なお、照明ユニット101は、カメラ本体から取り外されても、内蔵電池(図示せず)によって無線通信回路が機能する。つまり、照明ユニット101は、例えばUWB規格で無線通信回路163を介してカメラ本体(カメラ50)と通信し、カメラ本体側から遠隔操作できるように構成されている。照明制御回路146は、CPU141の制御の下で、RGB各色の光量バランスを決定し、高輝度LED119への発光指示を制御する。
図2は信号処理回路145の電気回路の構成およびそれに接続される周辺回路を示すブロック図である。信号処理回路145には、信号処理動作を制御する制御回路としてのCPU500、およびCPU500に接続され、CPU500からの制御信号に従って動作する複数の回路が含まれている。また、CPU500は、通信ライン153を介してカメラシーケンス制御用のCPU141と接続されており、CPU141から送信された制御信号に従って、信号処理回路145内の各回路を制御する。信号処理回路145内には、複数の回路として、第1の画像処理回路501、間引き・抽出処理回路502、第2の画像処理回路506および第3の画像処理回路503が設けられている。また、信号処理回路145内には、ビデオデコーダ504、ホワイトバランス処理回路505およびJPEG圧縮/伸張処理回路507が設けられている。
第1の画像処理回路501は、CPU500で設定された駆動条件に従って、撮像素子127を駆動し、撮像素子127から出力されたアナログ画像信号をA/D変換してデジタル画像信号を生成する前段処理回路である。また、第1の画像処理回路501は、撮像素子127の遮光部分の画素信号に基づき、デジタル画像信号を補正する。
間引き・抽出処理回路502は、第1の画像処理回路501から出力されたデジタル画像信号の間引き処理を行い、第2の画像処理回路506および第3の画像処理回路503に出力する。ここで、間引き処理とは、解像度を低下させる処理である。なお、第3の画像処理回路503に出力されるデジタル画像信号は、液晶表示器108に表示される電子物体像の信号である。
ここで、第2の画像処理回路506に出力されるデジタル画像信号の間引きの度合いは、ユーザが設定した解像度に応じて、CPU500によって指示される。また、第3の画像処理回路503に出力されるデジタル画像信号の間引きの度合いは、画像表示に適した解像度になるように、CPU500によって指示される。
また、間引き・抽出処理回路502は、上記デジタル画像信号の一部を抽出し、ホワイトバランス処理回路(以下、WB処理回路という)505に出力する。デジタル画像信号の抽出の方法はCPU141によって指示される。
WB処理回路505は、画像の色バランス(ホワイトバランス)を調整するためのホワイトバランス情報(WB情報)を出力する回路である。このWB情報は、第3の画像処理回路503に直接送られ、第2の画像処理回路506には、CPU141を経由して送られる。
第3の画像処理回路503は、液晶表示器108の表示用画像を生成する回路である。第3の画像処理回路503は、簡易後段処理回路として、上記デジタル画像信号に対し、γ補正、データビット数の削減、WB情報に基づく色調整、RGB信号からYCbCr信号ヘの変換等の公知の処理を行う。一般的に、液晶表示器108に撮像画像を繰り返し表示する場合、ソフトウェアによる処理では速度が間に合わないことが多い。従って、表示のための画像処理は、全て第3の画像処理回路503でハードウェア的に処理されるようになっている。
ビデオデコーダ504は、上記デジタル画像信号を構成するYCbCr信号をNTSC信号に変換して電子物体像を形成し、この電子物体像を液晶表示器108のLCD108aに表示させる。なお、LCD108aの表示面は、バックライト108bによって、CPU141で規定された光量で後方から照明される。
第2の画像処理回路506は、フラッシュメモリ150に記憶するための上記デジタル画像信号を生成する回路である。第2の画像処理回路506は、後段処理回路として、γ補正、上記デジタル画像信号のデータビット数の削減、WB情報に基づく色調整、RGB信号からYCbCr信号への変換、撮像素子127の欠陥画素補正、スミア補正、色相や色度等の公知の処理を行う。
JPEG圧縮/伸張処理回路507は、第2の画像処理回路506で処理されたデジタル画像信号をフラッシュメモリ150に記憶する際、JPEG圧縮処理を行う。また、JPEG圧縮/伸張処理回路507は、フラッシュメモリ150に記憶されたJPEG画像を読み出して伸張する。
図3はファインダ装置130の構成を示す断面図である。図4は図3の矢印A方向から視た場合のファインダ装置130の構成を示す側面図である。図1に示す可動ミラー124で反射・分岐した光路上には、フォーカシングスクリーン131、コンデンサレンズ180およびペンタプリズム132が設けられている。撮影レンズ120のレンズ群121、167、123によってフォーカシングスクリーン131上に結像した物体光は、コンデンサレンズ180およびペンタプリズム132を透過し、面132bからアイカップ186で囲まれた接眼窓168の方向へ射出する。この際、物体光は、ダイクロミラー182を透過し、3つのレンズ133a、133b、133cで構成される接眼レンズ133を介して、アイカップ186に保護されながら接眼窓168を覗く観察者の目に到達し、その網膜上で再結像する。
ダイクロミラー182は、有機EL表示素子185を発し、ミラー184と視度合わせレンズ183を透過した光を接眼窓168方向に反射する。視野マスク179は、撮像素子127で撮像される物体像範囲を示す矩形開口を有する。ファインダ観察者は、有機EL表示素子185に示された焦点検出装置139の測距点位置情報197(図8参照)を視野マスク179中の物体像と重ねて見ることができる。
図5は液晶表示器108のLCD108aの画面を示す図である。液晶表示器108のLCD108aは、4:3のアスペクト比を有するカラーの表示部108cを有する。表示部108cは、撮像素子127と同じ3:2のアスペクト比を有するLCD表示領域108dと扁平横長のLCD表示領域108eとをそれぞれファインダ視野内の電子画像表示に供している。
また、LCD108aのLCD表示領域108dを発した光線193は、ペンタプリズム132の面132bからペンタプリズム132内に入射する。ペンタプリズム132内に入射した光線を光線192とする。ここで屈折して方向が変化した光線192は、次に面132aに入射する。面132aには銀蒸着が施されている。光線192はここで反射し、ペンタプリズム132に接着により固着されたプリズム154に入射する。光線192は、銀蒸着が施された面154aで再び反射し、さらに、ペンタプリズム132の面132aと連続するプリズム154の銀蒸着が施された面154bに戻ってさらに反射する。そして、光線192は、ペンタプリズム132の面132bから接眼窓168の方向へ射出する。
このように、プリズム154内での反射光路を構成することにより、接眼レンズ133からLCD表示領域108dまでの光路長は、接眼レンズ133からフォーカシングスクリーン131までの光路長に近くなる。LCD表示領域108dの視度とフォーカシングスクリーン131の視度とはほぼ合致する。
さらに、プリズム154の面154aに曲率を付与することで、LCD表示領域108dの視度とフォーカシングスクリーン131の視度をより正確に合わせることができる。この際、面154aが平面であっても、もともと両者の視度が近くなっているので、面154aの曲率はごく弱いものでよい。また、面154aの反射光路は偏芯系となるものの、光学諸収差の劣化は無視できる程度である。
図6はペンタプリズム132への光線の入射状態を示す図である。LCD108aのLCD表示領域108dを発した光線193のうち、緑色の光線193gは、ペンタプリズム132の面132bに対して角θ1で斜めに入射し、空気とガラスの界面で屈折し、角θ2でペンタプリズム132の内部を進む。ガラスの屈折率の色分散により、光の波長に応じて角θ1と角θ2との関係は異なるので、このままではLCD表示領域108dが電子画像表示に供された場合、上下方向の色滲みが発生し、解像感の悪い画像となってしまう。そこで、LCD表示領域108dに表示される電子画像は、予めRGBの画像を色分散によって発生する位置ズレ量だけシフトさせている。
図7はLCD表示領域108dに表示される電子画像の位置ズレ状態を示す図である。LCD表示領域108dには、赤色の電子画像194r、緑色の電子画像194gおよび青色の電子画像194bは上下方向に位置を異ならせてある。この結果、赤色の電子画像194r、緑色の電子画像194gおよび青色の電子画像194bの対応する位置から発した光線193r、193g、193bは、図6に示すように、ペンタプリズム132の内部で1本の光線192として進行する。そして、最終的に色滲みがほとんど解消された状態で、光線192は観察者の目まで到達する。
また、LCD108aの表示領域108eを発した光線194(図3参照)は、導光プリズム181を経てペンタプリズム132の底面からペンタプリズム132に入射し、物体光と同じようにペンタプリズム132内を反射して面132bから射出する。
図8はファインダ視野内の表示を示す図である。ファインダ視野内の表示は、第1表示領域191、第2表示領域190d、第3表示領域190eおよび測距点位置情報197から構成される。第1表示領域191は、視野マスク179の開口によって規定された物体の光学像を示す。第2表示領域190dは、第1表示領域191の上方にあって、LCD108aのLCD表示領域108dに基づく画像による情報表示を行う。第3表示領域190eは、第1表示領域191の下方にあって、LCD108aのLCD表示領域108eに基づく文字列やアイコンによる情報表示を行う。測距点位置情報197は、第1表示領域191の内部にあって、有機EL表示素子185によって示される。この際、第2表示領域190d、第3表示領域190eおよび測距点位置情報197の表示輝度は、いずれも測光センサ156および測光レンズ155からなる測光装置の出力に基づき、視認するに適切な値に制御される。
図8の第2表示領域190dに表示される電子画像は、情報表示の1つとして、前回撮影された画像である。この電子画像によれば、光学ローパスフィルタ上に付着した異物が写り込んでしまったことによって、黒点195が存在したことが判る。また、撮像素子防振機構171が作動したことによって、被写体の上方が欠けた意図しない構図の物体像になってしまっていることが判る。さらには、適切なホワイトバランスが設定されていること、画像がブレていないこと、ピントが物体に合っていることなどが判る。
さらに、画像の属性に対応した所定のマークを画像と同時に表示することによって、その画像に付加された情報を表すことができる。例えば、図8に示したダイヤ形のマーク196は、改ざん検知用データ処理回路166によって、前回撮影した画像に対し、適切に改ざん検知用データが付加されたことを表している。また、他のカメラで撮影された画像を表示した場合には、改ざん検知判定結果を他のマークで示してもよい。
なお、本実施形態では、液晶表示器108を用いたが、この代わりに有機EL表示器を用いてもよい。この場合、バックライト108bは不要となる。
上記構成を有するデジタル一眼レフカメラにおいて、CPU141の動作シーケンスを示す。図9はデジタル一眼レフカメラでスイッチ入力部142のレリーズ釦を半押し操作(第1レリーズオン操作)した後に実行される撮像動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、CPU141のメインフローチャート内にてコールされるサブルーチンである。なお、CPU141のメインフローチャートは従来公知の技術であるので、ここでの説明を省略する。
まず、CPU141は、測光レンズ155を介して測光センサ156を駆動し、測光を行い、測光センサ156からの出力を用いて物体の輝度を測定する(ステップS1)。CPU141は、その輝度情報から露光量(絞り機構122の絞り込み量、シャッタ126のシャッタスピードおよび撮像素子感度)を所定の演算プログラムに従って演算する。
CPU141は、フラッシュメモリ150から前回書き込んだ画像データ(デジタル画像信号)を読み出し、ファインダ装置130の第2表示領域190dにその電子画像を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS2)。信号処理回路145は、この制御信号を受けると、上記デジタル画像信号を一時的にSDRAM148に格納するとともに、この画像データをコンポジット信号に変換する処理を行う。信号処理回路145は、このコンポジット信号を液晶表示器108に供給し、LCD108aに撮像された電子画像を表示させる。この結果、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、前回撮像された電子画像が表示される。なお、既に電子画像が表示されている場合、信号処理回路145は、そのまま表示を継続させる。
CPU141は、バックライト108bを構成する白色LEDへの電流供給量を変更することで、バックライト108bの光量を調整する。CPU141は、撮像前に測光した物体輝度(輝度情報)に基づき、LCD108aに表示された電子物体像を視認するに適切な光量で照明する。
CPU141は、AFセンサ駆動回路137を介してAFセンサ129を駆動し、撮像レンズ120のデフォーカス量(測距値)を測定する(ステップS3)。さらに、CPU141は、この測距値に基づき、レンズ群121、167、123の合焦動作を行う。
この後、CPU141は、カメラ操作者によってレリーズ釦が深押しされているか否か、つまりスイッチ入力部142に接続された第2レリーズスイッチがオンになっているか否かを判別する(ステップS4)。
第2レリーズスイッチがオンになっていない場合、CPU141は、カメラ操作者によってレリーズ釦が半押しされているか否か、つまり第1レリーズスイッチがオンになっているか否かを判別する(ステップS17)。第1レリーズスイッチがオンになっている場合、CPU141は、レリーズ釦が半押しされている状態であると判断し、ステップS1の処理に戻る。一方、第1レリーズスイッチがオンになっていない場合、カメラ操作者がレリーズ釦から指を離したと考えられるので、CPU141は、そのままメインフローチャートで示されるメインルーチンに復帰する。
一方、ステップS4で第2レリーズスイッチがオンになっている場合、CPU141は、レリーズ釦が深押しされていると判断する。そして、ミラー駆動回路136を介して可動ミラー124を第1の位置から第2の位置である撮像光路外に退避(ミラーアップ動作)を開始する。その後、CPU141は、ミラー駆動回路136において検出された可動ミラー124の位置がミラーアップ状態であるか否かを判別する(ステップS5)。CPU141は、ミラーアップ状態になったと判別されている場合、電子画像の表示を打ち切るように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS6)。信号処理回路145は、この制御信号を受けて、LCD108aに撮像された電子画像の表示を打ち切る。ミラーアップを行った後、ステップS1で演算された絞り込み量に基づき、絞り駆動回路135を介して絞り機構122の絞り込み動作を行う(ステップS7)。ステップS5はミラーアップ状態であると判別されるまで繰り返し続けられる。
CPU141は、撮像開始を指示する信号を信号処理回路145に送出する(ステップS9)。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127の電荷蓄積動作を開始させる。CPU141は、ステップS1で演算されたシャッタスピードに基づき、シャッタ126を開閉する(ステップS9)。
CPU141は、シャッタ126を閉成した後、信号処理回路145に撮像停止を指示する信号を送出する(ステップS10)。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127での電荷蓄積動作を終了させる。さらに、信号処理回路145は、撮像素子127から画像信号を読み出してアナログデジタル(A/D)変換を行い、デジタル画像信号に変換する処理、およびこれに付随する画像処理を実行する。
CPU141は、上記デジタル画像信号の格納を指示する制御信号を信号処理回路145に送出する(ステップS11)。信号処理回路145は、この信号を受けると、上記デジタル画像信号を一時的にSDRAM148の連写データ蓄積領域に順番に格納するとともに、同データをコンポジット信号に変換する処理を行う。
CPU141は、絞り駆動回路135を介して絞り機構122を絞り込み状態から開放状態に戻す(ステップS12)。CPU141は、ミラー駆動回路136を介して可動ミラー124が第1の位置である撮像光路内に復帰(ミラーダウン)したかどうかを判別する(ステップS13)。CPU141は、可動ミラー124の位置を第1の位置と判別した場合、次のステップへ進む。CPU141は、スイッチ入力部142において、撮影モードが連写モードとなっているかを判別する(ステップS14)。
CPU141が撮影モードを単写モードと判別した場合には、今回撮像を行った電子画像を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS15)。この際、ステップS2と同様にLCD108aに今回撮像を行った電子画像が表示される。
CPU141が撮影モードを連写モードと判別した場合には、さらに第2レリーズスイッチがオフであるか否かを判別し、第2レリーズスイッチがオンであると判別された場合にはステップS1へと戻り、次回撮像を連続的に行う。第2レリーズスイッチがオフであると判別された場合には、ステップS15へ進み、電子画像を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する。この際表示させる電子画像は、連写画像のうちA/D変換の完了した最新画像であるが、さかのぼって連写画像の1枚目から連写終了までの全画像であっても構わない。
CPU141は、SDRAM148に一時的に記憶されている連写画像をフラッシュメモリ150の所定の記憶領域に記憶するように、信号処理回路145に指示する(ステップS16)。この後、CPU141は、メインルーチンに復帰する。
図10は、GPS回路162(図10(a))、無線通信回路163(図10(b))および赤外線通信回路170(図10(c))が、各々外部からの転送情報を取得した場合の割込みサブルーチン動作を示すフローチャートである。
図10(a)において、CPU141は、GPS回路162がGPS情報を受信および表示可能な状態に設定されている場合にのみGPS情報の受信および表示の指示を行うものである。GPS回路162に対してGPS情報を受信させるか表示させるか否かの設定は撮影者が任意に行うものである。
CPU141は、受信可能な電波状態であるか否かを判別する(ステップS21)。CPU141は、GPS情報を取得可能な電波状態でないと判別した場合には、ステップS21を取得可能な電波状態であると判別するまで繰り返し行う。CPU141が、GPS情報を取得可能な状態であると判別した場合には、GPSによる位置情報の受信を開始する(ステップS22)。その後、CPU141は、情報の受信を完了したと判別すると(ステップS23)、このGPS情報を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS24)。この制御信号送出は、図9中のAの位置に割り込み動作としてなされるものである。
図10(b)において、CPU141は、無線通信回路163が無線通信情報を取得および表示可能な状態に設定されている場合にのみ無線通信情報の取得および表示の指示を行うものである。無線通信回路163に対して無線通信情報を受信させるか表示させるか否かの設定は撮影者が任意に行うものである。
CPU141は、受信可能な電波状態であるか否かを判別する(ステップS31)。CPU141は、無線通信情報を取得可能な電波状態でないと判別した場合には、ステップS31を取得可能な電波状態であると判別するまで繰り返し行う。CPU141が、無線通信情報を取得可能な状態であると判別した場合には、インターネット情報などの無線通信情報の受信を開始する(ステップS32)。その後、CPU141は、情報の受信を完了したと判別すると(ステップS33)、この無線通信情報を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS34)。この制御信号送出は、図9中のAの位置に割り込み動作としてなされるものである。
図10(c)において、CPU141は、赤外線通信回路170が赤外線通信情報を取得および表示可能な状態に設定されている場合にのみ受信および表示の指示を行うものである。赤外線通信回路170に対して赤外線通信情報を受信させるか表示させるか否かの設定は撮影者が任意に行うものである。
CPU141は、受信可能な通信状態であるか否かを判別する(ステップS41)。CPU141は、赤外線通信情報を取得可能な通信状態でないと判別した場合には、ステップS41を取得可能な通信状態であると判別するまで繰り返し行う。CPU141が、赤外線通信情報を取得可能な状態であると判別した場合には、他のカメラからの画像情報などの赤外線通信情報の受信を開始する(ステップS42)。その後、CPU141は、情報の受信を完了したと判別すると(ステップS43)、この赤外線通信情報を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する(ステップS44)。この制御信号送出は、図9中のAの位置に割り込み動作としてなされるものである。
図11はCPU141の動作シーケンスに基づく連写時のカメラ動作を示すタイミングチャートである。図では、レリーズ釦の半押し操作(第1レリーズスイッチオン)が行われた後、レリーズ釦の深押し操作(第2レリーズスイッチオン)によって3コマの連写撮影が行われ、その後、レリーズ釦の半押し操作が少しの間継続している状態が表されている。
まず、時刻T1において、第1レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、直ちに測光および露光量演算が行われる。この後、前回撮影された画像Sがファインダ装置130の第2表示領域190dに表示される。
時刻T2において、第2レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、可動ミラー124がアップ位置に移動すると共に、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。
このときミラー駆動回路136において、可動ミラー124の位置がミラーアップ状態であると判別される時刻T3で、表示されていた前回撮影画像Sの表示を終了する。
時刻T3において、画像Aのための撮像素子127の電荷蓄積動作が開始され、その間にシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Aの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作および可動ミラー124のダウン位置への移動動作が行われる。
画像Aの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148の連写データ蓄積領域に順番に格納される。
時刻T4においても、レリーズ釦の深押し操作が継続し、第2レリーズスイッチがオンになっている場合、再び可動ミラー124がアップ位置に移動するとともに、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。この際、CPU141は第2レリーズスイッチから連写モードであることを判別しているため、可動ミラー124がダウン位置へ移動を完了しても、電子画像の表示は行わない。
時刻T5において、画像Bを撮影するための撮像素子127の電荷蓄積動作が開始され、その間にシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Bの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作および可動ミラー124のダウン位置への移動動作が行われる。
画像Bの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148の連写データ蓄積領域に順番に格納される。
時刻T6においても、レリーズ釦の深押し操作が継続し、第2レリーズスイッチがオンになっている場合、時刻T4、T5と同様の動作が繰り返され、画像Cの撮像動作が行われる。
時刻T7において、レリーズ釦の深押し操作が終了し、第2レリーズスイッチがオフになると、連写撮影が終了する。ここで、一連の連写画像データはコンポジット信号に変換処理され、このコンポジット信号は液晶表示器108に供給されると、LCD108aには撮像された変換処理済み連写画像の中で最新である画像Bが表示される。このようにして、ファインダ装置130内の第2表示領域190dで画像Bが視認可能となる。なお、画像Bは規定時間表示の後、CPU141からの画像Cへの表示更新によって表示を完了する。一連の連写画像のうち最終画像である画像Cは、規定時間表示の後表示を完了する。
図12は、CPU141の動作シーケンスに基づく単写時のカメラ動作を示すタイミングチャートである。レリーズ釦の半押し操作(第1レリーズスイッチオン)が行われた後、レリーズ釦の深押し操作(第2レリーズスイッチオン)によって撮影が行われ、その後、レリーズ釦の半押し操作が少しの間継続している状態が表されている。
まず、時刻T11において、第1レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、直ちに測光および露光量演算が行われる。この後、前回撮影された画像Sがファインダ装置130の第2表示領域190dに表示される。
時刻T12において、第2レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、可動ミラー124がアップ位置に移動すると共に、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。
このときミラー駆動回路136において、可動ミラー124の位置がミラーアップ状態であると判別される時刻T13で、表示されていた前回撮影画像Sの表示を終了する。
時刻T13において、画像Dのための撮像素子127の電荷蓄積動作が開始され、その間にシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Dの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作および可動ミラー124のダウン位置への移動動作が行われる。
画像Dの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148の連写データ蓄積領域に順番に格納される。この画像データはコンポジット信号に変換処理され、このコンポジット信号は液晶表示器108に供給されると、LCD108aには撮像された画像Dが表示され、ファインダ装置130内の第2表示領域190dで視認可能となる。表示された画像Dは規定時間表示の後表示を完了する。
時刻T14において、レリーズ釦の深押し操作が終了し、第2レリーズスイッチがオフになると、単写撮影が終了する。
図13は、CPU141の動作シーケンスに基づく単写撮影時のカメラ動作および割込みサブルーチン動作を示すタイミングチャートである。図では、レリーズ釦の半押し操作(第1レリーズスイッチオン)が行われた後、レリーズ釦の深押し操作(第2レリーズスイッチオン)によって撮影が行われ、その後、レリーズ釦の半押し操作が少しの間継続している状態が表されている。
まず、時刻T21において、第1レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、直ちに測光および露光量演算が行われる。この後、前回撮影された画像Sがファインダ装置130の第2表示領域190dに表示される。
時刻T22において、第2レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、可動ミラー124がアップ位置に移動すると共に、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。
このときミラー駆動回路136において、可動ミラー124の位置がミラーアップ状態であると判別される時刻T23で、表示されていた前回撮影画像Sの表示を終了する。これ以後、撮像動作は図12に示した単写撮影動作と同様である。
割込みサブルーチンによって動作する外部情報取得手段には、GPS回路162、無線通信回路163および赤外線通信回路170があるが、ここではGPS回路162を例にとり、割込みサブルーチン動作について説明する。
GPS回路162がGPS情報を受信および表示可能な状態に設定されている場合、電波状況の確認が常時行われており、GPS情報を取得可能な電波状態である場合には、随時情報の受信動作を行う。この動作は上記の撮像動作タイミングとは無関係に行われている。受信が完了すると、CPU141は、ミラー駆動回路136によって駆動される可動ミラー124の位置が第1の位置である撮像光路内に復帰したかを判別する。可動ミラー124の位置が第1の位置と判別された場合には、受信したGPS情報Xを液晶表示器108に供給する。これによってLCD108aには受信したGPS情報Xが表示され、ファインダ装置130内の第2表示領域190dで視認可能となる。表示されたGPS情報Xは規定時間表示の後表示を完了する。
このように、本実施形態のカメラによれば、ファインダから目を離すことなく物体の光学像の観察を可能としたままで、高品位に電子画像を以って撮影された画像の状態、カメラの設定状態および撮影補助情報を確認可能とした。従って、シャッタチャンスを逃すといったことのない新規のカメラを実現することができる。より詳細には、ファインダ内に光学像とともに示した電子画像によって、光学ローパスフィルタ上に付着した異物の写り込みや、撮像素子防振機構171の作動による構図の変化などを知ることができる。また、ホワイトバランス、画像のブレ、ピントなどの情報も知ることができる。この結果、撮影の失敗を未然に防ぐことが可能である。しかも、撮影した画像の状態を確認する際、光学像が見えたままでファインダから目を離す必要がないので、シャッタチャンスを逃すといったことがなくなる。また、光学像と電子画像が重なっていないので、どちらも良好に視認可能である。また、可動ミラーの動作に同期して電子画像の表示が切り替えられるため、より品位の高い電子画像の表示が可能である。そして、露光のタイミングを掴むミラー動作と同期して、再生画像の表示が行われるために、撮影画像と再生画像を直感的に関連付けることができる。さらにミラーアップ中は前回の再生画像を消すので、現在撮影中の像と混同することもなくなる。
127 撮像素子
130 ファインダ装置
141 CPU
168 接眼窓
190d 第2表示領域
191 第1表示領域
130 ファインダ装置
141 CPU
168 接眼窓
190d 第2表示領域
191 第1表示領域
Claims (3)
- 撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記被写体像が光学像として観察される第1表示領域と、表示手段により表示される少なくとも前記撮像素子によって光電変換された電子画像が観察される第2表示領域とを、接眼窓を通して同時に観察可能であるファインダ手段と、
入射光を前記ファインダ手段に向けて反射させる第1位置と前記入射光を前記撮像素子に結像させる第2位置とへ移動可能である可動ミラーと、
前記可動ミラーが撮影動作の終了に応じて第2位置から第1位置へ移動したタイミングに同期して、前記第2表示領域に電子画像を表示する表示制御手段とを有する撮像装置。 - 前記表示制御手段は、同期する前記可動ミラーの撮影動作によって撮影された電子画像を前記第2表示領域に表示することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記撮像装置は更に、外部からの転送情報を取得する情報取得手段を有し、該情報取得手段が前記外部からの転送情報を取得したときには、前記表示制御手段は前記転送情報を前記第2表示領域に表示することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の撮像装置。
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Cited By (1)
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-
2008
- 2008-07-03 JP JP2008174563A patent/JP2010016615A/ja active Pending
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