JP2019106725A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像装置における露出制御の精度を高める。【解決手段】本発明による撮像装置は、第2表示画像を、拡大表示領域の位置に応じた画素データに基づいて、表示装置に表示する第2表示制御手段と、読み出し領域が拡大表示領域の位置の移動により変更となる場合には、表示装置の画像表示を、第2表示画像の表示から第1表示画像の表示に切り換えた上で、移動後の拡大表示領域の位置に応じた画素データに基づく第2表示画像の表示に切り換えるように第2表示制御手段を制御する画像表示切り換え手段と、画像表示が第1表示画像の表示に切り換えられて読み出された画素データに基づいて露出制御値を算出し、露出制御値に基づいて、画像表示が第2表示画像の表示に切り換えられた後の露出制御を行う露出制御手段とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は撮像装置に関する。
特許文献1に開示されている撮像装置においては、スルー画表示時に拡大表示が行われる際に、撮像素子の全画面範囲が複数の読み出し領域に分割されたうちの、拡大表示領域に対応する1つの読み出し領域から全画素データが読み出される。拡大表示領域が移動して読み出し領域が変更される際、全画面表示用の間引き読み出しに一時的に切り替えられることにより、全画面範囲のうちのどの領域が拡大表示されているのかを確認することができる。
特許文献1に記載の技術によると、露出制御を精度よく実施できない場合がある。
本発明による撮像装置は、光学系による被写体の像を撮像して信号を出力する撮像部と、前記信号を基に画像を生成する画像生成部と、前記撮像部における第1領域から出力された前記信号から生成した第1画像の表示と、前記第1領域の一部である第2領域から出力された前記信号から生成した第2画像の表示とを行う表示部と、前記第1領域から出力された前記信号を基に算出した露出の条件で、前記第2領域の撮像を制御し、前記第2領域の位置が変更されると、前記第2領域の位置が変更された後に前記第1領域から出力された前記信号を基に算出した露出の条件で、前記第2領域の撮像を制御する制御部と、を有する。
本発明によれば、撮像装置における露出制御の精度を高めることができる。
一実施の形態における撮像装置として、カメラ(デジタル一眼レフカメラ)50の構成を図1に示す。このカメラの自動焦点調節装置(以下、AF装置という)は、位相差検出方式AFとコントラスト検出方式AFのハイブリッドAF装置である。カメラ50は、カメラボディ1とレンズ鏡筒20とを有し、カメラボディ1にレンズ鏡筒20が装着される。なお、本実施の形態におけるカメラ50としてレンズ交換式カメラを例に挙げて説明するが、本発明はレンズ交換式カメラに限定されず、レンズ固定式カメラやコンパクトカメラに対しても適用でき、同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態におけるカメラ50としてハイブリッドAF装置を有するデジタルカメラを例に挙げて説明するが、本発明はハイブリッドAF装置を備えたデジタルカメラに限定されず、位相差検出方式AFとコントラスト検出方式AFのいずれか一方の装置のみを備えたデジタルカメラに対しても適用でき、同様な効果を得ることができる。
カメラボディ1は、撮像素子2、シャッター3、焦点検出光学系4、焦点検出センサー5、焦点検出演算回路6、制御回路7、駆動回路8、メインミラー9、サブミラー10、ファインダースクリーン11、ファインダーLCD12、ペンタプリズム13、測光レンズ14、測光センサー15、接眼レンズ16、LCDカラーモニター17、操作部材18などを備えている。
撮像素子2は、複数の撮像用画素を含むCCDやCMOSなどから構成され、レンズ鏡筒20内の撮影レンズ23により結像した被写体像を電気信号に変換して出力する。シャッター3は、レリーズボタン(操作部材18に含まれる)の全押し時(シャッターレリーズ時)に露出演算結果または撮影者が手動で設定したシャッター速度の時間だけ開放され、撮像素子2が露光される。また、シャッター3はコントラスト検出方式AFおよびライブビューモード設定時に開放され、撮像素子2が露光される。焦点検出光学系4、焦点検出センサー5および焦点検出演算回路6は位相差検出方式の焦点検出装置を構成し、焦点検出演算回路6は撮影レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量を検出する。
制御回路7は図示しないマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、予め記憶しているコンピュータプログラムを実行することによって、測光、焦点検出、撮影(撮影画像の表示および記録を含む)などのシーケンス制御と、露出演算(撮像素子2による測光に基づく露出演算および測光センサー15による測光に基づく露出演算を含む)、コントラスト検出方式AFにおける焦点評価値演算などの演算制御とを行う。詳細を後述するが、制御回路7のメモリは、撮像素子2から読み出された画像データの一時記憶装置としても用いられる。駆動回路8は、カメラボディ1内に設けられるレンズおよび絞り駆動用アクチュエーター25を駆動制御する。ファインダーLCD12は、ファインダースクリーン11上の被写体像に焦点検出エリアを重畳表示するとともに、被写体像外にシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影情報を表示する。撮像素子2および測光センサー15は、撮影画面を複数の領域に分割して各領域ごとの輝度に応じた測光信号を出力する。
LCDモニター(白黒またはカラーの背面モニター)17はカメラボディ1の背面に設けられ、制御回路7による表示制御に従って被写体像と撮影情報を表示する。このモニター17は、静止画撮影後の再生表示、動画記録中のスルー画表示、および撮影待機中でのスルー画表示の表示機能を併せ持っている。動画記録中や撮影待機中のスルー画表示においては、撮像素子2からの連続出力画像を制御回路7で画像処理(後述する拡大処理やシフト処理など)した後に、制御回路7による表示制御に従って表示する。
画像記録用の撮像素子2はきめ細かい画像を撮像するために画素数が多いが、カメラ50に搭載されるモニター17は撮像素子2に比べて画素数が少ない。したがって、撮像素子2で撮像された全画素をモニター17に表示することはできない。そこで、撮像素子2の全画素の中からモニター17の画素数の分だけ画素データを間引いて読み出し、モニター17に表示する、いわゆるスルー画表示が、制御回路7によって行われる。
レンズ鏡筒20は、フォーカシングレンズ21、ズーミングレンズ22、絞り24、レンズメモリ26などを備えている。なお、図1ではフォーカシングレンズ21とズーミングレンズ22を一つの撮影レンズ23で代表して表す。フォーカシングレンズ21はアクチュエーター25により光軸方向に駆動され、撮影レンズ23の焦点調節を行うレンズである。ズーミングレンズ22はアクチュエーター25により光軸方向に駆動され、撮影レンズ23の焦点距離を変えるレンズである。絞り24はアクチュエーター25に駆動されて絞り開口径を変化させる。レンズメモリ26には、撮影レンズ23の開放F値や焦点距離などの撮影光学系に関する情報が記憶されている。なお、レンズ鏡筒20には、マニュアルフォーカスモード時にはフォーカシングレンズ21の位置を手動調整可能な操作環(不図示)が設けられている。
カメラボディ1には撮影者が操作する操作部材18が配置される。操作部材18には、レリーズボタンの半押し時にオンするレリーズ半押しスイッチ、レリーズボタンの全押し時オンするレリーズ全押しスイッチ、焦点検出エリアの移動を行うためのエリア移動スイッチ、背面モニター17に表示される被写体像を任意の倍率で画像処理により拡大するための拡大スイッチ、背面モニター17に表示されるカーソルを上下左右に移動するためのカーソルスイッチ、ライブビューモードなどの撮影モードを切り換えるコマンドダイヤル、撮像素子2の出力を用いたコントラスト検出方式AFを実行するためのコントラストAFスイッチ、焦点検出センサー5の出力を用いた位相差検出方式AFを実行するための位相差AFスイッチなどが含まれる。
なお、フォーカシングレンズの位置を調節操作するためのマニュアルフォーカススイッチを設けておいてもよい。このマニュアルフォーカススイッチが操作者により操作されると、その操作量と操作方向に応じてフォーカシングレンズ21はアクチュエーター25により光軸方向に駆動される。
本実施の形態では、背面モニター17上に表示されるスルー画上に焦点検出エリアを重畳表示し、スルー画表示されている全画面表示画像の一部をデジタルズームにより拡大表示するときは、焦点検出エリアの位置を中心とする所定範囲の画像(拡大表示領域の拡大表示画像)を拡大表示する。全画面表示画像または拡大表示画像が背面モニター17上に表示されている状態で、操作部材18のエリア移動スイッチにより焦点検出エリアを移動する。このようにして、デジタルズームの拡大表示領域を移動する。なお、デジタルズームの拡大表示領域の位置設定とその移動を行うために、背面モニター17のスルー画に重畳表示されるカーソルを操作部材18のカーソルスイッチにより移動し、カーソル位置を中心とする所定範囲の画像(拡大表示領域の拡大表示画像)を拡大表示するようにしてもよい。
撮影時、コントラスト検出方式AF時およびスルー画表示中(ライブビューモード設定時)、動画記録中は、図1に示すように、メインミラー9およびサブミラー10が撮影光路から退避され(ミラーアップ)、シャッター3が開いて撮影レンズ23を透過した被写体からの光束が撮像素子2へ導かれる。このとき、撮像素子2へ導かれた被写体からの光は、撮像素子2上に被写体像を結像する。この被写体像は、モニター17上に表示されるとともに、測光にも用いられる。メインミラー9が撮影光路から退避されているときは、被写体からの光は測光用センサー15へ導かれないためである。制御回路7は、撮像素子2から出力される画素データに基づいて露出演算を行い、撮影画面の輝度に応じた露出制御値、例えばシャッター速度と絞り値を算出する。
撮影時、コントラスト検出方式AF時およびスルー画表示中、動画記録中以外は、メインミラー9およびサブミラー10が、図1にメインミラー9aおよびサブミラー10aとして破線で示すように、撮影光路中に置かれる。このとき、撮影レンズ23を透過した被写体からの光の一部は、メインミラー9aに反射されてファインダースクリーン11へ導かれ、スクリーン11上に被写体像を結像する。この被写体像は、ペンタプリズム13と接眼レンズ16を介して撮影者の目へ導かれるとともに、ペンタプリズム13と測光用レンズ14を介して測光用センサー15へ導かれる。制御回路7は、測光用センサー15から出力される測光領域ごとの測光信号に基づいて露出演算を行い、撮影画面の輝度に応じたシャッター速度と絞り値を算出する。
なお、手動露出撮影モード設定時には、撮影者が操作部材18を操作して設定したシャッター速度と絞り値を用いて撮影が行われる。また、スルー画表示中(ライブビューモード時)の絞り値は、露出演算で算出された絞り値、または操作部材18で設定された絞り値が使用される。
一方、撮影レンズを通過した被写体からの光の他の一部は、メインミラー9aを透過してサブミラー10aにより反射され、焦点検出光学系4を介して焦点検出センサー5へ導かれる。この一実施の形態では撮影画面内の複数の位置に焦点検出エリアが設定されており、焦点検出センサー5は、各焦点検出エリアごとに撮影レンズ23の焦点調節状態を示す焦点検出信号を出力する。焦点検出演算回路6は、各焦点検出エリアごとの焦点検出信号に基づいて撮影レンズ23の焦点調節状態を示すデフォーカス量を算出する。制御回路7はデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を算出し、駆動回路8によりアクチュエーター25を駆動してフォーカシングレンズ21を合焦駆動する。
上述したように、撮影時、コントラスト検出方式AF時およびライブビューモード設定時には、メインミラー9とサブミラー10が撮影光路から退避され(ミラーアップ)、シャッター3が開いて撮影レンズ23を透過した被写体からの光束が撮像素子2へ導かれる。コントラスト検出方式AF時には、制御回路7が、撮像素子2の焦点検出エリアの画素出力に基づいて合焦位置を検出し、駆動回路8によりアクチュエーター25を駆動してフォーカシングレンズ21を合焦駆動する。また、撮影時には、撮像素子2により撮影を行う。
図2は本実施の形態の拡大表示処理を示すフローチャートである。また、図3は本実施の形態の拡大表示処理時の撮像素子2の画素データの読み出し領域とモニター17の表示画面を示す。図3において、黒枠で囲むエリア100は拡大位置を示す焦点検出エリアであり、ハッチング部は画素データの読み出し領域を示す。これらの図により、本実施の形態の動作を説明する。なお、後述する拡大表示領域は焦点検出エリア100を中心とする予め決められた所定範囲のエリア(図3(a)および(b)の中の点線で示すエリア120)である。本実施の形態では、モニター17上において、焦点検出エリア100はスルー画に重畳表示され、領域120を示す表示は行われないものとして説明するが、領域120を示す表示が行われてもよい。
ステップS1において、制御回路7は、複数の撮像用画素を含む撮像素子1で撮像した画像を背面モニター17にスルー画表示する。このとき、図3(a)に示すように制御回路7が撮像素子2から撮像用画素の画素データを読み出す領域は全画面範囲150であり、全画面範囲の画素データの中から間引き読み出しを行い、図3(b)に示すように間引き読み出しした画素データをモニター17の表示画面にスルー画として全画面表示で表示する。このようにして、撮像素子1によって撮像された画像を全画面表示するための全画面表示画像が、撮像素子1に含まれる複数の撮像用画素から一部の画素を間引きながら読み出された画素データに基づいて、モニター17の表示画面に表示される。
制御回路7は、全画面表示画像が表示されているときに撮像素子2から読み出した画素データに基づいて、露出制御値を算出する。露出制御値の算出が完了すると、ステップS2以降の処理の際に、制御回路7は、その露出制御値に基づいて、それ以後のスルー画表示として、モニター17の表示画面に全画面表示画像または後述する拡大表示画像を表示する際の露出制御を行う。なお、ステップS1における露出制御値の算出完了後にステップS2以降の処理が開始されることが好ましいが、必ずしもそれに限られず、この露出制御値の算出が完了する前にステップS2の処理が開始されてもよい。その場合は、露出制御値の算出完了後の画面表示から、その露出制御値に基づく露出制御が行われる。また、もし、後述するステップS16における撮像までに新たな露出制御値の算出が行われなかった場合は、このステップS1で算出された露出制御値に基づく露出制御が、そのステップS16における撮像の際に行われる。
続くステップS2で、制御回路7は、拡大表示領域の位置を設定する操作が行われたか否かを確認する。図3(c)〜(d)に示すように、本実施の形態では操作部材18のエリア移動スイッチにより焦点検出エリア100を移動してデジタルズームの拡大表示領域120を移動し、撮像素子1の撮像画面内の任意の位置に拡大表示領域120を設定する。エリア移動スイッチによる拡大表示領域120の(換言すれば焦点検出エリア100の)位置設定操作がなければステップS14へ進み、位置設定操作があればステップS3へ進む。この拡大表示領域の設定に際しては、制御回路7は、図3(c)に示すように撮像素子2の全画面範囲150の画素データから間引き読み出しを行い、図3(d)に示すように間引き読み出しした画素データに基づく全画面表示画像をモニター17にスルー画として表示し、そのスルー画として表示されている全画面表示画像上で焦点検出エリア100(黒枠で示す)を移動して任意の位置に拡大表示領域120を設定する。
ステップS3では、制御回路7は、操作部材18のエリア移動スイッチにより設定された拡大表示領域120の位置(領域120(換言すればエリア100)の中心位置)を入力する。続くステップS4で、制御回路7は、拡大表示領域120の位置に対応する撮像素子2の全画素の読み出し領域を決定する。本実施の形態では、撮像素子2の撮像画面を上部領域200、中央部領域250、下部領域300の3つの読み出し領域に、各領域の境界を互いにオーバーラップさせて区分する。各領域の境界をオーバーラップさせることによって、拡大表示領域120の切り換えを円滑にすることができる。ここでは、図3(c)に示すように拡大表示領域120の位置を焦点検出エリア100の移動により撮像素子2の画面上部に設定したので、図3(f)に示すように撮像素子2の上部領域200を読み出し領域に設定する。
なお、撮像素子2の全画素の読み出し領域の区分は、本実施の形態の上部、中央部および下部に限定されず、例えば、CMOSで構成される撮像素子2では画素単位でアクセスできるから、左部、中央部および右部に区分したり、撮像画面の中心に対する複数の同心円により複数の領域に区分してもよい。これらの読み出し領域の内、エリア移動スイッチにより設定された拡大表示領域120の位置に対応する読み出し領域を決定する。本実施の形態では、拡大表示領域120は読み出し領域よりも小さいものとするが、拡大表示領域120は読み出し領域と等しい大きさを有していてもよい。
ステップS5において、制御回路7は、デジタルズームによる拡大表示を行うための拡大操作が行われたか否かを確認する。操作部材18の拡大スイッチが操作されたときはステップS6へ進み、操作されていないときはステップS14へ進む。拡大操作が行われたときは、ステップS6で、制御回路7は、撮像素子2の読み出し領域200内の全画素データを読み出し(図3(f)参照)、さらにその中から拡大表示領域120内の画素データを抽出してモニター17に拡大表示画像として拡大表示する(図3(e)参照)。なお、モニター17上の拡大表示画像には、図3(e)に示すように焦点検出エリアを示す黒枠100も拡大表示される。
ステップS7では拡大終了操作が行われたか否かを確認する。本実施の形態では、拡大表示画像の表示中に操作部材18の拡大スイッチが再度操作(ON操作)されたとき、制御回路7は拡大表示を終了する。拡大表示の終了操作が行われていないときはステップS8へ進み、拡大終了操作が行われたときはステップS14へ進む。拡大終了操作が行われていないときは、ステップS8で制御回路7は拡大表示領域の位置を移動する操作が行われたか否かを確認する。操作部材18のエリア移動スイッチにより拡大表示領域位置の移動操作が行われたときはステップS9へ進み、移動操作が行われていないときはステップS6へ戻る。
拡大表示領域位置の移動操作が行われたときは、ステップS9で、制御回路7は、拡大表示領域位置の移動にともなって読み出し領域を変更する必要があるか否かを確認する。図3(h)に示すように、移動後の拡大表示領域120(黒枠で示す焦点検出領域の枠表示100)が現在の読み出し領域200内にある場合には、読み出し領域を変更する必要はない。移動後の拡大表示領域120の位置が現在の読み出し領域から外れるため読み出し領域を変更する必要がある場合はステップS11へ進み、そうでなければステップS10へ進む。読み出し領域を変更する必要がない場合は、ステップS10で、制御回路7は、現在の読み出し領域から移動後の拡大表示領域の画素データを抽出してモニター17に拡大表示する。その後、ステップS7へ戻り、上述した処理を繰り返す。
一方、図3(i)〜(j)に示すように、移動後の拡大表示領域の位置が現在の読み出し領域の下端に達した場合には、読み出し領域を変更する。この場合には、ステップS11で、制御回路7は、図3(k)に示すように撮像素子2の全画面範囲150の画素データから間引き読み出しを行い、図3(l)に示すように間引き読み出しした画素データに基づく全画面表示画像をモニター17にスルー画として表示する。すなわち、制御回路7は、モニター17の画像表示を、拡大表示画像の表示から全画面表示画像の表示に切り換える。
制御回路7は、全画面表示画像が表示されているときに撮像素子2から読み出した画素データに基づいて、露出制御値を算出する。露出制御値の算出が完了すると、ステップS12以降の処理の際に、制御回路7は、その露出制御値に基づいて、それ以後のスルー画表示として、モニター17の表示画面に全画面表示画像または拡大表示画像を表示する際の露出制御を行う。なお、ステップS11における露出制御値の算出完了後にステップS12以降の処理が開始されることが好ましいが、必ずしもそれに限られず、この露出制御値の算出が完了する前にステップS12の処理が開始されてもよい。その場合は、露出制御値の算出完了後の画面表示から、その露出制御値に基づく露出制御が行われる。また、もし、後述するステップS16における撮像までに新たな露出制御値の算出が行われなかった場合は、このステップS11で算出された露出制御値に基づく露出制御が、そのステップS16における撮像の際に行われる。
続くステップS12で、制御回路7は、モニター17に表示されている撮像画像のスルー画(全画面表示画像)に、移動後の拡大表示領域120の中心部の位置を示す黒枠100を重畳表示して、拡大表示領域が全画面表示画像上のどの位置にあるかを撮影者に認識させる。
次に、ステップS13で、制御回路7は読み出し領域を切り換える。ここでは図3(n)に示すように、読み出し領域を撮影画面の中央部領域250へ切り換える。その後ステップS6へ戻り、制御回路7は、モニター17の画像表示を、全画面表示画像の表示から拡大表示画像の表示に切り換える。制御回路7は、撮像素子2の新しい読み出し領域250内の全画素データを読み出し、さらにその中から移動後の拡大表示領域120内の画素データを抽出して、その抽出した画素データに基づく新しい拡大表示画像をモニター17に表示する(図3(m)参照)。
なお、ステップS2で拡大表示領域の位置を設定する操作が行われなかった場合、またはステップS5で拡大表示を行う拡大操作が行われなかった場合、あるいはステップS7で拡大表示の終了操作が行われた場合にはステップS14へ進み、制御回路7は操作部材18のレリーズボタン操作を確認する。レリーズボタン操作がない場合はステップS2へ戻り、上述した処理を繰り返す。レリーズボタン操作がある場合はステップS15へ進み、制御回路7はモニター17への全画面表示画像のスルー画表示を終了する。制御回路7は、ステップS16で、既に算出されている露出制御値に基づいて撮像素子2による撮像を行い、続くステップS17で撮像素子2から撮像画像を読み出して周知の画像処理を施し、メモリカードなどの記録媒体(不図示)に画像データを記録する。
なお、撮像素子2の全画面範囲から画素データを読み出す領域はできる限り広い領域にするのが望ましいが、スルー画表示時の撮像素子2からの画像読み出し速度(フレームレート)を維持できる範囲にする必要がある。例えば、1秒間に30フレームの読み出し速度30f/sでスルー画表示を行う場合には、読み出し領域内の全画素データを読み出し速度30f/sで読み出し可能な画像データ量の領域を読み出し領域に設定する。このように読み出し領域を設定することによって、スルー画表示のフレームレートを維持したまま拡大表示を行うことが可能になり、被写体の動きをリアルタイムに拡大表示することができる。なお、図3(o)は、焦点検出エリア100をモニター17上でさらに下側に移動させた場合に切り換えられる読み出し領域(下部領域)300を示す図である。図3(n)との比較でも分かるように、この下部領域300と中央部領域250とは一部オーバーラップしている。
上述した本実施の形態では、撮像素子2により撮像された全画面の内の読み出し領域内の全画素データを読み出し、その中から拡大表示領域の画素データを抽出してモニター17に表示するので、モニター17には撮像素子2の撮像画像の内の一部の画像が拡大表示画像として表示されることになる。したがって、拡大表示画像の解像度は撮像素子2の撮像時の解像度と同じになる。つまり、撮像画像の解像度で拡大画像を表示することができる。
本実施の形態によれば、操作部材18のエリア移動スイッチによってモニター17に表示されたスルー画(全画面表示画像)上で拡大して表示する位置(拡大表示領域位置)が設定される。制御回路7は、撮像素子2の撮影画面上に拡大表示領域位置に対応する読み出し領域を設定し、撮像素子2から読み出し領域の画素データを読み出し、この画素データから拡大表示領域位置の画素データを抽出してモニター17に表示する。このようにしたので、撮影画面内の任意の位置の拡大画像を、被写体の動きに合わせてリアルタイムに、かつ撮像画像と同じ解像度で表示することができる。
本実施の形態によれば、制御回路7は、操作部材18により拡大表示位置が移動されたときに読み出し領域を切り換えるか否かを判定する。制御回路7は、読み出し領域を切り換えると判定したときは、いったん撮像素子2の撮像画像の全画面表示画像をスルー画としてモニター17に表示して移動後の拡大表示領域位置を重畳表示する。その後、制御回路7は、撮像素子2から切り換え後の読み出し領域の画素データを読み出し、この画素データから、移動後の拡大表示領域位置の画像データを抽出して、拡大表示画像としてモニター17に表示するようにしたので、撮影画面(全画面表示画像)のどの位置に拡大表示領域位置を移動したのかを撮影者に容易に認識させることができる。
本実施の形態によれば、制御回路7は、読み出し領域を切り換えないと判定したときは、読み出し領域の画像データから、移動後の拡大表示領域位置の画素データを抽出して、拡大表示画像としてモニター17に表示するようにした。そのため、拡大表示領域位置を移動するたびに読み出し領域を切り換える必要がなく、拡大表示処理を簡素化することができる。
本実施の形態によれば、制御回路7は、撮像素子2の撮影画面内に撮影レンズ23の焦点調節状態を検出する位置を設定するために設けられた操作部材18のエリア移動スイッチの撮影者による操作に応じて、拡大表示領域位置を設定する。そのため、撮影者が意図する主要被写体に対して撮影レンズ23のピントを合わせるときに、その主要被写体の画像の状態をモニター17で確認することができ、主要被写体にピントの合った写真を得ることができる。
本実施の形態におけるカメラ50は、撮像素子2と制御回路7とを有する。撮像素子2は、複数の撮像用画素を含み、撮影レンズ23により結像された画像を撮像する。制御回路7は、ステップS1において、撮像素子2で撮像された画像の全画面範囲150を全画面表示するための全画面表示画像を、複数の撮像用画素から一部の画素を間引きながら読み出された画素データに基づいてモニター17に表示する。制御回路7は、全画面表示画像の一部に含まれる拡大表示領域120が拡大表示された拡大表示画像を、拡大表示領域120の位置に応じた画素データに基づいて、ステップS6において、モニター17に表示する。制御回路7は、画素データが読み出される読み出し領域200が拡大表示領域120の位置の移動により読み出し領域250に変更となる場合には、ステップS11において、モニター17の画像表示を、拡大表示画像の表示から全画面表示画像の表示に切り換えた上で、ステップS6において、モニター17の画像表示を、移動後の拡大表示領域120の位置に応じた画素データに基づく拡大表示画像の表示に切り換えるように制御する。制御回路7は、ステップS11において、モニター17の画像表示が全画面表示画像の表示に切り換えられて読み出された画素データに基づいて露出制御値を算出し、露出制御値に基づいて、モニター17の画像表示拡大表示画像の表示に切り換えられたステップS6以後の露出制御を行う。したがって、本実施の形態におけるカメラ50では、露出制御を精度よく実施できる。記録画像が撮像される際の露出制御と同様の露出制御が行われたスルー画がライブビュー表示されるので、例えば拡大表示対象の主要被写体が、記録画像の撮像によってどの程度の明るさで撮像されるかを、撮影者は確認することができる。
本実施の形態におけるカメラ50は、操作部材18をさらに有する。操作部材18は、拡大表示領域120の位置を、全画面表示画像上および拡大表示画像上のいずれか一方で設定する。制御回路7は、ステップS4において、拡大表示画像が表示されるときに、複数の撮像用画素の画素データのうちから拡大表示領域120の位置に応じた画素データを少なくとも含む画素データが読み出される読み出し領域200を設定する。制御回路7は、ステップS11において、モニター17の画像表示を、拡大表示画像の表示から全画面表示画像の表示に切り換えたとき、ステップS12において、モニター17で全画面表示画像に移動後の拡大表示領域120の位置を重畳表示するように制御し、その後のステップS6において、モニター17の画像表示を、全画面表示画像の表示から拡大表示画像の表示に切り換えたとき、拡大表示画像の表示に用いられる移動後の拡大表示領域120の位置に応じた画素データは、変更後の読み出し領域250の画素データのうちの少なくとも一部である。ステップS11で開始された露出制御値の算出が完了する前にステップS12の処理が開始されても、ステップS12で拡大表示領域が全画面表示画像上のどの位置にあるかを撮影者が確認している間に、露出制御値の算出を継続することができる。
制御回路7は、全画面表示画像に移動後の拡大表示領域120の位置が重畳表示された後、ステップS1およびS11において開始した露出制御値の算出完了後に、ステップS6において、モニター17による画像表示を、拡大表示画像の表示に切り換えることが好ましい。モニター17による画像表示が拡大表示画像の表示に切り換えられた直後から、算出された最新の露出制御値に基づく露出制御を行うことができる。
制御回路7は、ステップS17において、撮像素子2によって撮像された画像を記録画像としてメモリカードなどの記録媒体(不図示)に記録する。ステップS6において移動後の拡大表示領域120の位置に応じた画素データに基づく拡大表示画像をモニター17に表示するように制御した後、ステップS11で算出した露出制御値に基づいて、ステップS17で記録される記録画像がステップS16で撮像される際の露出制御を行う。例えば拡大表示対象の主要被写体がどの程度の明るさで撮像されるかが、撮影者によってライブビュー表示で確認された上で、その明るさで撮像され、記録されるため、撮影者の期待に応じた記録画像が得られる。
上述した本発明の一実施の形態におけるカメラ50を、以下に示す変形例のように変形してもよい。
(1)上述した一実施の形態の拡大表示処理(図2参照)では、デジタルズームによる拡大表示を行うための拡大操作(ステップS5)がなされると、その拡大表示される際の拡大倍率とは無関係に、全画素データの読み出し(ステップS6)が行われるように構成されているが、本発明はこれに限られるものではない。
(1)上述した一実施の形態の拡大表示処理(図2参照)では、デジタルズームによる拡大表示を行うための拡大操作(ステップS5)がなされると、その拡大表示される際の拡大倍率とは無関係に、全画素データの読み出し(ステップS6)が行われるように構成されているが、本発明はこれに限られるものではない。
以下では、拡大倍率を考慮する本変形例の表示処理動作について説明する。なお、上述した一実施の形態の図2に示す拡大表示処理と同じ動作を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して説明を省略する。図4は本変形例の拡大表示処理を示すフローチャートである。上述した一実施の形態との相違点は、本変形例では、拡大倍率に基づいて全画素読み出しと間引き読み出しとの切り替えを行っている点にある。
制御回路7は、図2のステップS1〜S5の処理を実行した後、図4のステップS40へ進み、拡大操作の指示内容が所定倍率(K倍)以上の拡大表示を指示する内容であるか否かを判別する。この所定倍率(K倍)とは、間引き読み出しされた画素データ(スルー画)を用いてLCDモニター17上に拡大表示を行った場合に、表示される画像が粗くなって鑑賞に堪えられない状態となる倍率である。換言すれば、拡大倍率がK倍未満であれば、間引き読み出しされた画像(スルー画)をLCDモニター17上に拡大表示しても、鑑賞できる程度の拡大画像が得られる倍率である。なお、この所定倍率(K倍)の情報は、予めカメラの制御回路7のメモリ内に記憶されている。
ステップS40で肯定判断(拡大倍率がK倍以上)された場合にはステップS6へ進み、否定判断(すなわち拡大倍率がK倍未満)された場合にはステップS14へ進む。これ以降の処理は図2で説明した通りである。
(2)上述した実施の形態および変形例では、表示形態として、間引き読み出し表示(スルー画表示)と全画素読み出し表示の2形態のみとしているが、読み出し画素数をこれら両者(スルー画/全画素読み出し)の中間的な画素数とした表示モードを、高精細スルー画表示モードとして設けるようにしてもよい。つまり、この高精細スルー画表示モードは、上述したスルー画表示とは間引き率が異なる(スルー画の間引き率よりも間引き率が低い)表示モードである。このように構成することによって、拡大指示された拡大率ごとに最適化された読み出し表示を、カメラ50の制御回路7が適宜選択することができ、それによって、拡大倍率にかかわらず、画素の読み出し時間の短縮化を実現しつつ表示画像の見え具合も損なわない(鑑賞に不都合を生じない画質の維持)という利点を享受することができる。
図5は、高精細スルー画表示モードを備えた場合の拡大表示処理を示すフローチャートである。なお、上述した一実施の形態の図2に示す動作と同じ動作を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して説明を省略する。制御回路7は、図2のステップS1〜S5の処理を実行した後、ステップS50で、拡大操作の指示内容が、指示(1)第1の所定倍率(K倍)以上の拡大表示を指示する内容であるか否か、あるいは指示(2)第1の所定倍率未満ではあるが、第2の所定倍率(J倍)(J<K)以上の拡大表示を指示する内容であるか否か、を判別する。指示(1)または(2)が肯定判断された場合にはステップS51へ進み、否定判断された場合(すなわち拡大倍率がJ倍未満)にはステップS14へ進む。
ステップS51では、ステップS50の上記指示(1)が肯定判断されていれば図2のステップS6と同様の処理が行われる。一方、ステップSS50の上記指示(2)が肯定判断されていれば、制御回路7は、上述した高精細スルー画表示モードでLCD17に拡大表示を行う。
なお、この変形例における第1の所定倍率(K倍)とは、それ以上の倍率で拡大表示すると、スルー画表示または高精細スルー画表示モードの何れの場合であっても、LCDモニター17上で表示される画像が粗くなり鑑賞に堪えられない状態となる倍率である。また、第2の所定倍率(J倍)は、それ以上の倍率で拡大表示すると、上述のスルー画表示では、LCDモニター17上で表示される画像が粗くなり鑑賞に堪えられない状態となる倍率である。これら所定倍率(K倍、J倍)の情報は、予めカメラの制御回路7のメモリ内に記憶されている。
その後、ステップS7へ進み、以降は図2に示す処理と同様な処理が行われる。
なお、本変形例では、中間的な画素数読み出しモードを1つだけ追加した例を示したが、画素数の読み出し数が互いに異なる複数の読み出しモードを設けておき、拡大表示の拡大倍率ごとにこれら複数の読み出しモードを使い分けるようにしてもよい。
また、使用者が任意の拡大倍率を選択設定できるようにカメラ50を構成するのではなく、拡大表示指示された際に制御回路7が拡大表示処理(画素読み出しする際の間引き制御)を行いやすい拡大倍率のみを選択設定できるように(設定できる拡大倍率に制限を持たせるように)カメラ50を構成してもよい。
(3)上述した実施の形態および変形例では、操作部材18によって拡大表示領域位置が全画面表示画像上に設定されるステップS2よりも前のステップS1において、制御回路7によって露出制御値が算出される。また、制御回路7によってモニター17の画像表示が拡大表示画像の表示から全画面表示画像の表示に切り換えられたステップS11において、制御回路7によって露出制御値が算出される。上述した実施の形態および変形例では、図2、図4または図5に示す拡大表示処理がステップS11を経由しなかった場合はステップS1で算出された露出制御値に基づいて、ステップS11を経由した場合はステップS11で算出された露出制御値に基づいて、ステップS17で記録される撮像画像のステップS16における撮像に際しての制御回路7による露出制御が行われる。
図2、図4または図5に示す拡大表示処理がステップS11を経由した場合において、被写体の変化が小さい場合は、ステップS1で算出された露出制御値とステップS11で算出された露出制御値との差は所定値未満となる。このような場合、ステップS16およびS17における撮像および撮像画像の記録に際しての、制御回路7によるステップS11で算出された露出制御値に基づく露出制御は、適切に行われる。しかし、その差が所定値以上の場合は、被写体の変化が大きいと考えられるため、ステップS11で露出制御値が算出されてからの時間が経過するにつれて、ステップS11で露出制御値が適切な値ではなくなっていく可能性がある。
そこで、本変形例では、制御回路7は図6に示す拡大表示処理を行う。図6に示す拡大表示処理には、図2に示す拡大表示処理に含まれるステップS15の処理に代えてステップS115が含まれている。記録用の画像が撮像される前のステップS115では、ステップS14におけるレリーズボタン操作がある場合において、制御回路7が、モニター17への全画面表示画像のスルー画表示を終了するとともに、露出制御値算出の必要があるか否かを判断し、露出制御値算出の必要があると判断したときは、撮像素子2から画素データを読み出し、読み出した画素データに基づいて露出制御値を新たに算出する。ステップS16における撮像の際には、制御回路7は、この新たに算出した露出制御値を用いた露光制御を行い、こうした撮像によって取得した画像を、ステップS17で撮像素子2から読み出し、記録する。ステップS115で、制御回路7が、露出制御値算出の必要がないと判断したとき、図6に示す拡大表示処理がステップS11を経由した場合は、制御回路7は、ステップS11で算出した露出制御値を用いた露光制御を行い、こうした撮像によって取得した画像を、ステップS17で撮像素子2から読み出し、記録する。このようにすることによって、より好ましい画像が撮像され、記録される。
ステップS115において、制御回路7は、ステップS1で算出された露出制御値とステップS11で算出された露出制御値との差に基づいて、露出制御値算出の必要があるか否かを判断する。その差が所定値未満のとき、制御回路7は露出制御値算出の必要がないと判断し、その差が所定値以上のとき、制御回路7は露出制御値算出の必要があると判断する。
(4)上述した実施の形態および変形例では、制御回路7は、全画面表示画像が表示されているときに撮像素子2から読み出した画素データに基づいて、露出制御値を算出する。制御回路7は、その露出制御値を算出する際に、その同じ撮像素子2から読み出した画素データに基づいて、ホワイトバランス制御値をも算出してよい。本変形例に対応する拡大表示処理を示す図7には、図2に示す拡大表示処理に含まれるステップS1およびS11の処理に代えて、それぞれステップS101およびS111が含まれている。ステップS101およびS111において、制御回路7は、撮像素子2から読み出した画素データに基づいて露出制御値とホワイトバランス制御値とを算出する。制御回路7は、算出した露出制御値に基づく露出制御を開始する際に、算出したホワイトバランス制御値に基づくホワイトバランス制御をも開始する。このようにすることによって、より好ましいスルー画が表示される。
1 カメラボディ、2 撮像素子、3 シャッター、7 制御回路、9 メインミラー、
10 サブミラー、17 モニター、18 操作部材、20 レンズ鏡筒、
23 撮影レンズ、50 カメラ
10 サブミラー、17 モニター、18 操作部材、20 レンズ鏡筒、
23 撮影レンズ、50 カメラ
Claims (6)
- 光学系による被写体の像を撮像して信号を出力する撮像部と、
前記信号を基に画像を生成する画像生成部と、
前記撮像部における第1領域から出力された前記信号から生成した第1画像の表示と、前記第1領域の一部である第2領域から出力された前記信号から生成した第2画像の表示とを行う表示部と、
前記第1領域から出力された前記信号を基に算出した露出の条件で、前記第2領域の撮像を制御し、前記第2領域の位置が変更されると、前記第2領域の位置が変更された後に前記第1領域から出力された前記信号を基に算出した露出の条件で、前記第2領域の撮像を制御する制御部と、
を有する撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記表示部は、前記第2画像における前記被写体の画像を、前記第1画像における前記被写体の画像より拡大して表示する撮像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の撮像装置において、
前記画像生成部は、前記第2画像を前記第2領域の一部分の第3領域の前記信号により生成し、
前記第3領域の位置を指示する指示部を有し、
前記表示部は、前記第3領域の位置の変更が指示され、第2画像の表示を開始してからの変更量が第1量以下であると、変更した前記第3領域に応じた前記第2画像の表示を行い、前記表示部に第2画像の表示を開始してかの変更量が前記第1量より大きくなると、前記第1画像の表示に切り換えた後に、変更した前記第3領域に応じた前記第2画像の表示に切り換える撮像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の撮像装置において、
前記画像生成部は、前記第2画像を前記第2領域の一部分の第3領域の前記信号により生成し、
前記第3領域の位置を指示する指示部を有し、
前記制御部は、前記第3領域の位置の変更が指示され、前記表示部に前記第2画像の表示を開始してからの変更量が第1量より大きくなると、前記第1領域における前記第2領域の位置を変更する撮像装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、光電変換し前記信号を生成する複数の画素を有し、
前記画像生成部は、前記第1画像を前記第1領域で生成される前記信号のうち第1の割合で出力された前記信号を基に生成し、前記第2画像を前記第2領域で生成される前記信号のうち前記第1の割合より高い第2の割合で出力された前記信号を基に生成する撮像装置。 - 請求項3を引用する請求項5に記載の撮像装置において、
前記撮像部は、前記第3領域の大きさにより、前記第2領域から出力する信号の割合を変更する撮像装置。
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-
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