JP4533175B2 - Imaging device - Google Patents
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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。 The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus capable of imaging in a state where an optical member such as a half mirror is located in a photographing optical path and a state located outside a photographing optical path.
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。 2. Description of the Related Art In recent years, digital cameras that can record an image captured using an image sensor on a recording medium such as a semiconductor memory or an optical disk are widely used. In addition to the conventional optical viewfinder (OVF), such a digital camera is equipped with an electronic viewfinder (EVF) that displays an image to be captured on a display element in the viewfinder or a display element provided on the back of the camera. In many cases, the photographer can selectively use these two views as required.
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。 In Patent Document 1, in a digital single-lens reflex camera having an optical viewfinder and an electronic viewfinder, when an optical viewfinder is used, a main mirror is disposed between a photographing lens and an image sensor, and when an electronic viewfinder is used, The optical viewfinder Techniques for switching between electronic viewfinders have been proposed.
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。 In Patent Document 2, in a digital single-lens reflex camera, the operation of the image sensor or the display element is prohibited when the main mirror is down to use the optical viewfinder, and imaging is performed when the main mirror is up. There has been proposed a technique capable of using an electronic finder by operating an element and a display element.
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。
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。 However, in the above-described imaging apparatus proposed by the applicant, the main mirror is used to record an image (mirror-up image) captured with the main mirror raised, an electronic viewfinder, and a moving image. There is a possibility that the shooting area on the subject side is different from the image (mirror-down image) shot in a state where the image is down. This is because the optical path is displaced with respect to the image sensor as compared with the mirror up state due to refraction of the thickness of the main mirror existing between the photographing lens and the image sensor in the mirror down state. In this case, the composition determined using the electronic viewfinder and the composition of the image recorded in the mirror-up state are different, and there is a possibility that the image cannot be recorded with the composition intended by the photographer.
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。 In response to this problem, the applicant of the above-mentioned patent document 3 displays only the part of the mirror-down image that overlaps the mirror-up image on the electronic viewfinder and hides the other part. In addition, a technique has been proposed in which a shooting area viewed with an electronic viewfinder is included in a shooting area of an image shot in a mirror-up state.
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。 However, even in this imaging apparatus, the electronic finder displays only the overlapped portion of the mirror-down image with the mirror-up image, and thus does not achieve 100% of the electronic finder field ratio.
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。 Also, in this imaging apparatus, there is also a deviation between the shooting area viewed with the optical viewfinder and the shooting area viewed with the electronic viewfinder. For example, the composition (initially the same as the recorded image) determined using the optical viewfinder first. There is a possibility that the composition confirmed later by the electronic finder is different from that of the above composition.
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。 The present invention provides an electronic viewfinder display and image recording in a first state in which an optical member that transmits light from the photographing optical system is located in the photographing optical path, and a second state in which the optical member is located outside the photographing optical path. In the imaging device capable of recording the image of the image, the shooting area in the first state (the field of view of the electronic viewfinder) is expanded, and the shooting area in the first state and the shooting area in the second state are An object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can reduce the difference.
１つの側面としての本発明の撮像装置は、撮像素子と、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、撮影光学系から前記撮像素子への光路内に位置する第１の状態と前記光路外に位置する第２の状態とに移動可能であり、前記第１の状態となるときに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第１の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像と、前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像から、前記光学部材が前記第１の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアと前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアとの変位量を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記撮像素子から前記画像処理手段に前記信号を読み出す際の読み出し位置または読み出し範囲を変更する読み出し制御手段とを有することを特徴とする。
他の１つの側面としての本発明の撮像装置は、撮像素子と、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、撮影光学系から前記撮像素子への光路内に位置する第１の状態と前記光路外に位置する第２の状態とに移動可能であり、前記第１の状態となるときに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第１の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像と、前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像から、前記光学部材が前記第１の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアと前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアとの変位量を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記画像処理手段から画像を出力する際の出力位置または出力範囲を変更する出力制御手段とを有することを特徴とする。
さらに他の１つの側面としての本発明の撮像装置は、撮像素子と、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、撮影光学系から前記撮像素子への光路内に位置する第１の状態と前記光路外に位置する第２の状態とに移動可能であり、前記第１の状態となるときに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第１の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像と、前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像から、前記光学部材が前記第１の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアと前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアとの変位量を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記撮像素子を駆動して前記撮像素子の位置を変更する撮像素子駆動手段とを有することを特徴とする。
Imaging apparatus of the present invention as one aspect, an imaging device, the generated image based on a signal from the imaging device, and an image processing means for outputting, located in the optical path from the photographing optical system to the imaging device An optical member that is movable to a first state and a second state that is located outside the optical path , and that transmits light from the imaging optical system when the first state is reached; and From the image output from the image processing means when the first state is reached and the image output from the image processing means when the optical member is the second state, the optical member is the first The imaging optical system forms an image on the imaging device when the state becomes 1, and the imaging optical system forms an image on the imaging device when the optical member enters the second state. Detects displacement from the imaging area Detection means that, based on the detection result by the detecting means, characterized in that from the image sensor and a read control means for changing the read position or read range for reading the signal to the image processing unit.
The imaging apparatus of the present invention as the other one side, and the image pickup device, wherein the generating an image based on a signal from the imaging device, image processing means for outputting the optical path from the photographing optical system to the imaging device It is movable in a first state in which the position and the second state is located outside the optical path, and an optical member to transmit light from the photographing optical system when put into the first state, the optical From the image output from the image processing means when the member is in the first state and the image output from the image processing means when the optical member is in the second state, the optical member is An imaging area that forms an image on the imaging element by the imaging optical system when the first state is reached and an optical member that is connected to the imaging element by the imaging optical system when the optical state is the second state. The amount of displacement from the imaging area to be imaged Detecting means for output, based on a detection result by the detection means, and having an output control means for changing the output position or output range at the time of outputting an image from said image processing means.
According to still another aspect of the present invention, an image pickup apparatus according to the present invention includes an image pickup element, image processing means for generating and outputting an image based on a signal from the image pickup element, and an optical path from the photographing optical system to the image pickup element. An optical member that is movable between a first state located inside and a second state located outside the optical path, and through which light from the photographing optical system is transmitted when the first state is reached, From the image output from the image processing means when the optical member is in the first state and the image output from the image processing means when the optical member is in the second state, the optical member An imaging area that forms an image on the image sensor by the imaging optical system when the optical state becomes the first state and an image area on the image sensor by the imaging optical system when the optical member enters the second state. Change from image formation area Detecting means for detecting an amount, based on the detection result by the detection means, and having an image pickup device driving means for changing the position of the imaging element by driving the imaging element.
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。 According to the present invention, it is possible to output an image obtained by the image sensor in the first state without partially displaying the image. For this reason, when the image is used as the display image of the electronic viewfinder, the field of view of the electronic viewfinder can be improved. In addition, since the difference between the shooting area in the first state and the shooting area in the second state can be reduced, the composition in the second state can be achieved with the composition intended by the photographer in the first state (electronic viewfinder). An imaging device capable of image recording can be realized.
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。 In addition, in the imaging apparatus having the third state, the difference between the shooting areas that can be seen through the electronic viewfinder and the optical viewfinder can be reduced, and image recording with an intended composition is performed using any viewfinder. be able to.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a digital single-lens reflex camera (imaging device) of this embodiment.
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。 In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a camera body. Reference numeral 102 denotes a photographic lens that is detachably attached to the camera body 101. Reference numeral 103 denotes an imaging optical system (imaging optical system) that is disposed in the photographic lens 102 and forms an object image on an image sensor 108 described later. is there.
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。 Reference numeral 104 denotes a main mirror (an optical member) that can move in and out of the photographing optical path from the photographing lens 102 toward the image sensor 108. The main mirror 104 is arranged in the photographing optical path as shown in the figure, and the light from the photographing lens 102 It consists of a half mirror that reflects part of it, guides it to the optical viewfinder side, and transmits the remaining light. The main mirror 104 has a refractive index of 1.5 and a thickness of about 0.5 mm.
主ミラー１０４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１０４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１０４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。 Behind the main mirror 104 (the imaging device side), the sub-mirror 105 is provided. In the state shown in the figure, the sub-mirror 105 reflects light in a region close to the optical axis among the light transmitted through the main mirror 104 toward the focus detection unit 106. Optical separation system consisting of the main mirror 104 and sub-mirror 105 is driven by an unillustrated mirror driving mechanism, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 (A), the respective finder optical system by the main mirror 1 04 and sub-mirror 105 150 and the first optical path division state (which corresponds to the third state in the claims) that guides light to the focus detection unit 106, and as shown in FIG. A second optical path division state (corresponding to the first state described in the claims) that guides light to the focus detection unit 106, and the main mirror 104 and the sub mirror 105 as shown in FIG. To the third optical path splitting state (corresponding to the second state in the claims). The main mirror 104 and the sub mirror 105 constitute an optical path dividing system as a light dividing unit.
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。 In the first optical path division state, the main mirror 104 is disposed obliquely so that the lower part thereof is close to the photographing lens 102 and reflects light to the optical viewfinder side (upper side). The sub mirror 105 is disposed obliquely so that the upper part thereof is close to the photographing lens 102, and reflects the light transmitted through the main mirror 104 to the focus detection unit 106 side (lower side). In this first optical path division state, it is possible to perform object image observation and focus detection operation using the optical viewfinder.
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。 In the second optical path separation state, the main mirror 104 is disposed obliquely so that the upper part thereof is close to the photographing lens 102 and reflects light toward the focus detection unit 106 (lower side). Further, the light transmitted through the main mirror 104 is guided to the image sensor 108 side. At this time, the sub-mirror 105 is housed in a position (lower side) where light is not emitted in a mirror box (not shown) that supports both mirrors 104 and 105. In the second optical path division state, a real-time display (live view display) of an image acquired by the image sensor 108 is performed on a display element (electronic finder) 107 provided on the back surface of the camera body 101, moving image recording or high-speed recording is performed. Shooting such as continuous recording can be performed.
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。 In the third optical path division state, both the main mirror 104 and the sub-mirror 105 are retracted to a position where the light beam is not scattered within the mirror box (not shown) (the main mirror 104 is on the upper side and the sub mirror 105 is on the lower side), that is, out of the photographing optical path To do. In the third optical path division state, light from the photographing lens 102 is directly guided to the image sensor 108, so that high-definition still image recording suitable for large-scale printing and the like can be performed.
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。 In FIG. 1, reference numeral 109 denotes a focusing screen arranged on the image plane of the object image on the optical viewfinder side, 110 denotes a pentaprism, and 111 denotes an eyepiece that observes the optical viewfinder image. A finder optical system (optical finder) 150 is configured by the focusing screen 109, the pentaprism 110, and the eyepiece lens 111.
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。 112 is an infrared cut filter provided on the image sensor 108 side, 113 is an optical low-pass filter, and 114 is a package on which the image sensor 108 is mounted. The image sensor 108 is configured by a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like.
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。 Reference numeral 115 denotes a main switch (main SW) provided on the camera body 101, 116 denotes a release switch (release SW), 117 denotes a finder mode changeover switch (finder mode SW), and 118 denotes one of photographing modes to be described later. This is a shooting mode changeover switch (shooting mode SW).
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。 FIG. 3 schematically shows a state in which the photographing optical axis is shifted by the main mirror 104 disposed in the photographing optical path. FIG. 4 shows how the imaging area changes depending on whether or not the main mirror 104 is arranged in the photographing optical path.
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、 FIG. 3 shows the arrangement of the main mirror 104 in the second optical path separation state. At this time, the main mirror 104 is inclined by θ degrees with respect to the photographing optical axis L. Here, assuming that the refractive index of air is n, the refractive index of the main mirror 104 is n ', and the thickness of the main mirror 104 is d, photographing when the main mirror 104 is present with respect to the photographing optical axis L when the main mirror 104 is not present. The deviation amount (displacement amount) ΔX of the optical axis L ′ is
として表される。
Represented as:
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。 At this time, if θ = 45 degrees, n = 1, n ′ = 1.5, and d = 0.5 mm, ΔX = 0.22 mm, and 22 pixels when the pixel pitch of the image sensor 108 is 10 μm. The imaging area when the main mirror 104 is present is shifted in the vertical direction relative to the imaging area when the main mirror 104 is not present.
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１０４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。 Therefore, even if an attempt is capturing the same area of the subject side, and the area which forms an image on the imaging element 108 via the photographing lens 102 and the main mirror 10 4 in the second optical path splitting state, taken at the third optical path splitting state The area that forms an image directly on the image sensor 108 from the lens 102 differs as shown in FIG.
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。 That is, in FIG. 4, in the second optical path division state in which live view display is performed, the vertical line area indicated by a becomes an imaging area corresponding to the subject side area, and the third optical path division in which high-definition still image shooting is performed. In the state, the horizontal line area indicated by b is an imaging area corresponding to the same shooting area on the subject side. Therefore, in the second optical path division state, when only the signals from the pixels in the same imaging area as in the third optical path division state are read, the portion of the deviation amount ΔX in the live view screen is not output, that is, displayed or recorded. It will be. The present embodiment is for solving such inconvenience.
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。 FIG. 5 shows an electrical configuration of the digital single-lens reflex camera of this embodiment. In FIG. 5, the same components as those in FIG. Reference numeral 131 denotes a mirror driving mechanism that drives the main mirror 104 and the sub mirror 105 to switch to the first to third optical path division states. As described above, the main mirror 104, the sub mirror 105, and the mirror driving mechanism 131 constitute an optical path splitting system 151 as a light splitting unit.
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（撮像素子駆動手段）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。 Reference numeral 132 denotes an image sensor actuator (image sensor driving means) that moves the image sensor 108 in the vertical direction. Reference numeral 133 denotes an A / D converter that performs A / D conversion on an output signal (pixel signal) from the image sensor 108, and reference numeral 134 denotes various correction processes for the A / D converted pixel signal, and converts the RBG signal into a YC signal. An image processing unit that generates and outputs an image by performing conversion, white balance processing, gamma correction processing, signal interpolation processing, and the like. A recording unit 135 records the image output from the image processing unit 134 on a recording medium such as a semiconductor memory, an optical disk, or a magnetic tape.
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。 A reproduction unit 136 reproduces and displays an image recorded by the recording unit 135 on the display element 107. An input unit 140 includes a main SW 115, a release SW 116, a finder mode SW 117, and the like. Reference numeral 141 denotes a control unit that controls each part of the digital camera and its operation, and is constituted by a microcomputer.
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。 The operation of the digital camera of this embodiment configured as described above (mainly the control operation of the control unit 141) will be described with reference to the flowchart of FIG. In the figure, “S” is an abbreviation for “step”.
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）。 First, the control unit 141 confirms whether a signal from the finder mode SW 117 is input based on the signal from the input unit 140 (step 101). Here, the finder mode is switched between the OVF mode and the EVF mode every time there is a signal input from the finder mode SW117. That is, when there is a signal input from the new finder mode SW 117, a finder mode different from the currently set finder mode is set. If there is no signal input from the new finder mode SW117, the current finder mode is maintained (step 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（以下、ライブビュー表示モードという）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。 When the finder mode is switched, in step 103, the control unit 141 sends a signal to the mirror drive mechanism 131 so that the optical path division state corresponding to the new finder mode is set, and the main mirror 104 and the sub mirror 105 are sent. Drive. When the OVF mode is set, the first optical path split state is set. When the EVF mode (hereinafter referred to as the live view display mode) is set, the second optical path split state is set. When the finder mode is not switched, the current optical path division state is maintained.
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。 Next, the display mode at that time is determined by the finder mode set in step 102 (step 104). When the display mode is the live view display mode, the optical path splitting system 151 is in the second optical path split state, and, as shown in FIG. Light is guided to the image sensor 108. At that time, the main mirror 104 also guides light to the focus detection unit 106, so that the focus state of the photographing optical system by the focus detection unit 106 is detected by a focus detection method such as a phase difference detection method, and the control unit 141 Based on the detection result, focus adjustment control of the photographing optical system is performed.
ステップ１０５では、制御部（読み出し制御手段）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。 In step 105, the control unit (reading control unit) 141 photoelectrically converts the subject image formed on the image sensor 108 via the photographing lens 102 and the main mirror 104 to the image sensor 108, and causes the image processor 134 to perform the imaging. The pixel signal from the element 108 is read out. At this time, in step 106, the control unit 141 controls the image processing unit 134 to perform high definition in the third optical path division state of the live view screen in the second optical path division state illustrated in FIGS. Processing such as shifting the read address (position) or read area by a pixel corresponding to ΔX in order to correct the shift amount ΔX with respect to the still screen in a direction to reduce (ideally, ΔX to 0). To do. Thereby, in step 107, the entire live view screen can be displayed on the display element 107. That is, the shooting area can be corrected in the live view display mode.
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。 Here, as the value of ΔX, a design value or the like may be stored in advance in a memory (not shown), or a value detected from an image by a method described in Example 3 described later is stored in a memory (not shown). You may make it make it.
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。 Next, in a state where live view display is being performed, the control unit 141 confirms the input from the release SW 116 and determines whether to perform shooting (step 108). If there is no input from the release SW 116, the process returns to step 101. If there is an input, the process proceeds to step 109.
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。 In step 109, the control unit 141 determines the set shooting mode. The shooting mode includes a movie shooting mode that records the movie displayed in live view as it is, and still image generation in the second optical path split state for high-speed still image recording from the movie displayed in live view. High-speed still image shooting mode, and high-precision still image generation and recording by switching from the second optical path division state to the third optical path division state to perform high-definition still image recording from the live view display state There is an image shooting mode. The shooting mode is cyclically switched every time the shooting mode SW 118 is operated, such as moving image shooting mode → high-speed still image shooting mode → high precision still image shooting mode → moving image shooting mode →.
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１０６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。 If it is determined that the moving image shooting mode is selected, in step 110, the pixel signal from the image sensor 108 is read out to the image processing unit 134 so that the same moving image as the moving image on the live view screen can be recorded. Let At this time, similarly to perform the correction of the read address or the read area as step 106 (step 111), the video after the correction is recorded on the recording medium via the recording unit 135 (step 112), it returns to step 101.
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１０６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。 If it is determined in step 109 that the high-speed still image shooting mode is selected, a still image is generated in the second optical path split state in order to record a still image on the same screen as the live view display (step 113). In this case, as in step 106, to perform the correction of the read address or read area of the pixel signal (step 114), a still image after the correction is recorded on the recording medium via the recording unit 135 (step 115), Return to step 101.
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）。 If it is determined in step 109 that the high-accuracy still image shooting mode has been set, the control unit 141 controls the mirror drive mechanism 131 to move the optical path splitting system 151 from the second optical path split state so that the main mirror 104 is retracted. 3 is switched to the optical path division state (step 116). Thereafter, the image processor 134 reads out the pixel signal to generate a still image (step 117), and records the still image as it is (step 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。 In the third optical path division state, photoelectric conversion is performed in the image sensor 108 without passing through the main mirror 104, and thus the reading area and the like are not corrected. Thereafter, in order to return to the live view display state, the mirror driving mechanism 131 is controlled to switch the optical path splitting system 151 from the third optical path splitting state to the second optical path splitting state (step 119), and the process returns to step 101.
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。 When it is determined in step 104 that the display mode is the OVF mode, the optical path splitting system 151 is in the first optical path splitting state, and as shown in FIG. The light is guided to the viewfinder optical system 150 via the light, and the light transmitted through the main mirror 104 is reflected by the sub mirror 105 and guided to the focus detection unit 106. Therefore, focus detection and focus adjustment can be performed while observing the subject with the finder optical system 150.
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。 Next, in step 120, the input from the release SW 116 is confirmed in the OVF mode, and it is determined whether or not to perform shooting. If shooting is not performed, the process returns to step 101. If shooting is performed, the process proceeds to step 121.
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。 In step 121, the control unit 141 controls the mirror driving mechanism 131 to switch the optical path splitting system 151 from the first optical path splitting state to the third optical path splitting state (step 121). Thereafter, the image processing unit 134 reads out the pixel signal to generate a still image (step 122), and records the still image as it is (step 123). At this time, the shooting area that can be seen through the viewfinder optical system 150 in the OVF mode and the shooting area of the still image that is shot in the third optical path division state substantially coincide with each other. Etc. are not corrected. Thereafter, in order to return to the OVF display state, the optical path splitting system 151 is switched from the third optical path splitting state to the first optical path splitting state (step 124), and the process returns to step 101.
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、ライブビュー表示モードで表示素子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。 As described above, according to the present embodiment, an image (photographing area) viewed through the finder optical system 150 in the OVF mode, an image viewed through the display element 107 in the live view display mode, and the moving image recording mode are recorded. The recorded image, the image recorded in the high-speed still image recording mode, and the image recorded in the high-accuracy still image mode can be substantially matched with each other.
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、制御部（出力制御手段）１４１は、画像処理部１３４に撮像素子の全画素読み出しを行わせ、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分シフトさせた画像を生成させ、これを出力（表示又は記録）させるようにしてもよい。 The “control” in the present invention is not limited to that in the present embodiment. That is, in this embodiment, in order to correct the imaging area, at the time of reading the pixel signal from the imaging element in the generation process of the image, there has been described a case where ΔX shifted read addresses or the read area, for example, control part (output control means) 141, all pixel readout rows Align the imaging device to the image processing unit 134, then, an image of the read address or read area from among the pixel signals subjected to all-pixel reading is ΔX shifted to generate, which output may be (displayed or recorded) causes like.
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。 Further, after all pixels are read from the image sensor to generate an image, the image may be output (displayed or recorded) by shifting the read address or read area by ΔX in the image output processing from here.
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。 Also, when reading an image signal from the image sensor, a pixel signal from a wide area that allows for ΔX shift is read, and in the second optical path split state, ΔX is shifted to perform live view display or video / still image Image recording may be performed.
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。 The flowchart of FIG. 7 shows the flow of control operation of the single-lens reflex digital camera that is Embodiment 2 of the present invention. The configuration of the single-lens reflex digital camera in the present embodiment is the same as that of the single-lens reflex digital camera of the first embodiment shown in FIGS. The same sign as 1 is used.
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）。 First, the control unit 141 confirms whether or not the signal from the finder mode SW 117 is input based on the signal from the input unit 140 (step 201). Here, when there is a signal input from the new finder mode SW117, a finder mode different from the currently set finder mode is set. If there is no signal input from the new finder mode SW 117, the current finder mode is maintained (step 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、ライブビュー表示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。 When the finder mode is switched, in step 203, the control unit 141 sends a signal to the mirror driving mechanism 131 so that the optical path division state corresponding to the new finder mode is set, and the main mirror 104 and the sub mirror 105 are sent. Drive. When the OVF mode is set, the first optical path split state is set, and when the live view display mode is set, the second optical path split state is set. When the finder mode is not switched, the current optical path division state is maintained.
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。 Next, the display mode at that time is determined by the finder mode set in step 202 (step 204). When the display mode is the live view display mode, the optical path splitting system 151 is in the second optical path split state, and, as shown in FIG. Light is guided to the image sensor 108. At this time, the main mirror 104 also guides light to the focus detection unit 106, so that focus detection and focus adjustment control by the focus detection unit 106 can be performed.
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、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２０５およびステップ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素子１０７に表示させる。 In the second optical path split state, the control unit 141 applies to the high-definition still image screen (third optical path split state) on the live view screen (2 optical path split state) as shown in FIGS. 3 and 4. The image sensor actuator 132 is controlled to move the image sensor 108 in a vertical direction substantially orthogonal to the photographing optical axis by a distance corresponding to the shift amount ΔX (step 230). As a result, correction is performed in a direction in which the shift amount ΔX of the live view screen on the image sensor 108 with respect to the high-definition still screen is reduced (ideally, ΔX becomes 0). Even if the read address or the read area is the same as that of the high-definition still image screen, the shooting area of the live view screen and the shooting area of the high-definition still screen substantially match. For this reason, it is possible to display the entire Live View screen on the display device 107. In step 205 and step 207, the control unit 141 causes the image processing unit 134 to read out the pixel signal from the image sensor 108 after correcting the position in this way, generate a live view image, and further display the image on the display element 107. To display.
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。 Next, in a state where live view display is being performed, the control unit 141 confirms the input from the release SW 116 and determines whether to perform shooting (step 208). If there is no input from the release SW 116, the process returns to step 201. If there is an input, the process proceeds to step 209.
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。 In step 209, the control unit 141 determines the set shooting mode. The type of shooting mode and the selection method thereof are the same as in the first embodiment. If it is determined that the moving image shooting mode is selected, in step 210, the pixel signal from the image sensor 108 is read out in step 210 so that the same moving image as that on the live view screen can be recorded. At this time, the position of the image sensor 108 corrected in step 230 is maintained, the generated moving image is recorded on the recording medium via the recording unit 135 (step 212), and the process returns to step 201.
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。 If it is determined in step 209 that the mode is the high-speed still image shooting mode, the control unit 141 keeps the second optical path split state in the image processing unit 134 in order to record a still image on the same screen as the live view display. A still image is generated (step 213). At this time, the position of the image sensor 108 corrected in step 230 is maintained, the generated still image is recorded on the recording medium via the recording unit 135 (step 215), and the process returns to step 201.
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）。 When it is determined in step 209 that the mode is the high-precision still image shooting mode, the third optical path division state in which the optical path division system 151 is retracted from the second optical path division state by controlling the mirror driving mechanism 131. (Step 216). Further, the image sensor actuator 132 is controlled to return the position of the image sensor 108 corrected in the second optical path division state to the position before correction (normal position) (step 231). Then, the image processing unit 134 reads out the pixel signal from the image sensor 108 to generate a still image (step 217), and records the still image as it is (step 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。 Thereafter, in order to return the live view display state, the control unit 141 controls the image sensor actuator 132 to shift the image sensor 108 moved to the normal position in step S231 again by ΔX (step 232). The mirror drive mechanism 131 is controlled to switch the optical path splitting system 151 to the second optical path splitting state (step 219), and the process returns to step S201.
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。 When it is determined in step 204 that the display mode is the OVF mode, the optical path splitting system 151 is in the first optical path splitting state, and as shown in FIG. The light is guided to the viewfinder optical system 150 via the light, and the light transmitted through the main mirror 104 is reflected by the sub mirror 105 and guided to the focus detection unit 106. Therefore, focus detection and focus adjustment can be performed while observing the subject with the finder optical system 150.
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。 Next, in step 223, it is determined whether or not the image sensor 108 is in the normal position. If the image sensor 108 is in the correction position corresponding to the second optical path division state, the image sensor actuator 132 is set in step 234. The image sensor 108 is moved to the normal position by controlling. Further, when the image sensor 108 is located at the normal position, the position is maintained.
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。 Next, in step 220, the input from the release SW 116 is confirmed in the OVF mode, and it is determined whether or not to perform shooting. If shooting is not performed, the process returns to step 201. If shooting is performed, the process proceeds to step 221.
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。 In step 221, the control unit 141 controls the mirror driving mechanism 131 to switch the optical path splitting system 151 from the first optical path splitting state to the third optical path splitting state. Thereafter, the image processor 134 reads out the pixel signal to generate a still image (step 222), and records the still image as it is (step 223). At this time, the shooting area seen through the viewfinder optical system 150 in the OVF mode and the shooting area of the still image shot in the third optical path division state substantially coincide with each other. The position correction 108 is not performed. Thereafter, in order to return to the OVF display state, the optical path splitting system 151 is switched from the third optical path splitting state to the first optical path splitting state (step 224), and the process returns to step 201.
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、ライブビュー表示モードで表示素子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。 As described above, according to the present embodiment, an image (shooting area) viewed through the finder optical system 150 in the OVF mode, an image viewed through the display element 107 in the live view display mode, and the moving image recording mode are recorded. The image recorded in the high-speed still image recording mode and the image recorded in the high-accuracy still image mode can be substantially matched with each other.
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。 The “control” of the present invention is not limited to this embodiment. In this embodiment, the imaging area is corrected by moving the image sensor 108 by the shift amount ΔX. However, as shown in parentheses in FIG. 5, instead of the “control” described in this embodiment, the main control is performed. You may provide the 1st optical path change member 142 comprised by the optical member which displaces a photographing optical axis on the opposite side to the displacement by the refraction | bending by the mirror 104. FIG. The first optical path changing member 142 switches between a state where the imaging area (imaging area) on the image sensor 108 is displaced by ΔX and a state where it is not displaced. Specifically, as the first optical path changing member 142, an optical member that switches to both the above states when moved by an actuator, or an optical member that switches to both the above states due to characteristic changes caused by energization / non-energization. Can be used.
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。 Then, by the “control” of the control unit 141, the first optical path changing member 142 is set to “not displaced” in the first and third optical path split states, and “displaced” in the second optical path split state. If it is set to "," the same effect as the above embodiment can be obtained.
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。 In particular, the anti-vibration shift lens has a function of correcting the image displacement by moving in the direction substantially orthogonal to the optical axis with respect to the photographing optical axis and displacing the photographing optical axis. It can also be used as the member 142. In this case, in the second optical path division state, the drive center for vibration isolation of the shift lens is displaced by a distance of ΔX on the image sensor with respect to the drive centers in the first and third optical path division states. Just do it.
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。このような第２の光路変更部材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。 Reference numeral 143 denotes a second optical path changing member, which is not displaced with a state in which the imaging position (finder optical path) in the finder optical system 150 is displaced corresponding to the displacement of the photographing optical axis in the second optical path split state. Switch to state. Using such a second optical path changing member 143, recording is performed in the moving image recording mode so that the optical path to the finder optical system 150 is shifted by ΔX at the time of the second optical path division so that the finder display is performed. The shooting area can be confirmed in advance in the OVF mode.
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。 The flowchart of FIG. 8 shows the flow of detection of the image shift amount ΔX in the single-lens reflex digital camera described in Embodiments 1 and 2 as Embodiment 3 of the present invention. In this embodiment, as shown in parentheses in FIG. 5, the image shift for detecting the image shift amount in the second optical path separation state and the third optical path separation state based on the image signal from the image processing unit 134. A detection unit 137 is provided. The image shift detection unit 137 has a measurement mode in which the image shift amount ΔX is detected in response to an operation of an operation switch (not shown). Here, a case will be described in which an image shift amount is detected using a measurement mode in an inspection process or the like before product shipment.
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。 As a preparatory work for the measurement mode, the measurer fixes the camera and sets the chart at a predetermined distance (step 301). As this chart, for example, a two-bar chart of black and white horizontal lines with a clear vertical contrast is used.
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）。 When entering the measurement mode, the control unit 141 controls the mirror drive mechanism 131 to drive the optical path splitting system 151 to the first optical path splitting state (step 302). In this state, the measurer observes the chart through the finder optical system 150, and the main mirror 104 and the finder optical system 150 so that the two horizontal bar charts in the chart can be seen at a predetermined position by an adjustment mechanism (not shown). And parallax adjustment is performed (step 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）。 Next, the control unit 141 controls the mirror driving mechanism 131 to drive the optical path splitting system 151 to the second optical path splitting state (step 304). In this state, the control unit 141 causes the image processing unit 134 to read out the pixel signal (step 305) and extract the image waveform 1 in the vertical direction in the image area including the light and dark contrasts of the two bar charts. (Step 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）。 Next, the control unit 141 controls the mirror driving mechanism 131 to drive the optical path splitting system 151 to the third optical path splitting state (step 307). In this state, the control unit 141 causes the image processing unit 134 to read out the pixel signal (step 308), and extract the image waveform 2 in the vertical direction in the image area including the light and dark contrast of the two bar charts. (Step 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。 Then, the control unit 141 performs a correlation operation between the extracted image waveform 1 and image waveform 2, and calculates an image shift amount ΔX between the second optical path division state and the third optical path division state (step 310). ). This image shift amount ΔX is stored in a memory (not shown) (step 311), and is used in image shift correction control (in other words, shooting area correction control) in the first and second embodiments. Thus, the image shift amount detection operation is completed.
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。 As described above, according to the present embodiment, since the image shift amount ΔX with respect to the third optical path split state in the second optical path split state is directly detected, the image shift can be accurately performed without being influenced by individual differences of the cameras. Correction can be performed.
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。 In the present embodiment, the case where the image shift amount is measured and stored in the memory in the inspection process before product shipment, etc. has been described. However, for example, during normal use by the user, the second image of the same subject is displayed. The image shift amount ΔX may be obtained from the optical path division state and the third optical path division state, and the image shift amount ΔX may be detected from the image data using the same method as described above and stored in the memory.
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。 In each of the above embodiments, the second optical path in which the main mirror 104 for the image is arranged in the imaging optical path is based on the image obtained in the third optical path division state in which the main mirror 104 is retracted out of the imaging optical path. Although the case where control is performed to reduce the shift amount (displacement amount) of the image obtained in the divided state has been described, the image obtained in the second optical path division state is used as a reference, and the image is obtained in the third optical path division state for this image. It is also possible to control so as to reduce the amount of shift of the image to be generated.
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。 Further, each of the above embodiments has described the imaging device that can be switched to the first to third optical path division states by the operation of the optical path division system. However, the present invention is not limited to the presence or absence of the optical viewfinder. An optical member having a function other than that and having a member that displaces the photographing optical axis by a refraction action or the like, and the optical member is disposed in the photographing optical path and retracted to the outside of the photographing optical path. The present invention can be applied to all imaging devices that capture images.
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
102 photographing lens 103 photographing optical system 104 main mirror 105 sub mirror 106 focus detection unit 107 display element 108 imaging element 134 image processing unit 141 control unit 142 optical path changing member 150 finder optical system 151 optical path dividing system
Claims (5)
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、
撮影光学系から前記撮像素子への光路内に位置する第１の状態と前記光路外に位置する第２の状態とに移動可能であり、前記第１の状態となるときに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第１の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像と、前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像から、前記光学部材が前記第１の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアと前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアとの変位量を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記撮像素子から前記画像処理手段に前記信号を読み出す際の読み出し位置または読み出し範囲を変更する読み出し制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
Image processing means for generating and outputting an image based on a signal from the image sensor;
It is possible to move between a first state located in the optical path from the photographing optical system to the image sensor and a second state located outside the optical path , and from the photographing optical system when the first state is reached. An optical member through which light of
From the image output from the image processing means when the optical member is in the first state and the image output from the image processing means when the optical member is in the second state, the optical An imaging area that forms an image on the image sensor by the imaging optical system when the member is in the first state and an image area on the image sensor by the imaging optical system when the optical member is in the second state Detecting means for detecting a displacement amount with respect to the imaging area to be imaged on,
An image pickup apparatus comprising: a read control unit that changes a read position or a read range when reading the signal from the image pickup device to the image processing unit based on a detection result by the detection unit.
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、
撮影光学系から前記撮像素子への光路内に位置する第１の状態と前記光路外に位置する第２の状態とに移動可能であり、前記第１の状態となるときに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第１の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像と、前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像から、前記光学部材が前記第１の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアと前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアとの変位量を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記画像処理手段から画像を出力する際の出力位置または出力範囲を変更する出力制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
Image processing means for generating and outputting an image based on a signal from the image sensor;
It is possible to move between a first state located in the optical path from the photographing optical system to the image sensor and a second state located outside the optical path , and from the photographing optical system when the first state is reached. An optical member through which light of
From the image output from the image processing means when the optical member is in the first state and the image output from the image processing means when the optical member is in the second state, the optical An imaging area that forms an image on the image sensor by the imaging optical system when the member is in the first state and an image area on the image sensor by the imaging optical system when the optical member is in the second state Detecting means for detecting a displacement amount with respect to the imaging area to be imaged on,
An image pickup apparatus comprising: an output control unit that changes an output position or an output range when an image is output from the image processing unit based on a detection result by the detection unit.
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、
撮影光学系から前記撮像素子への光路内に位置する第１の状態と前記光路外に位置する第２の状態とに移動可能であり、前記第１の状態となるときに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第１の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像と、前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記画像処理手段から出力される画像から、前記光学部材が前記第１の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアと前記光学部材が前記第２の状態となるときに前記撮影光学系によって前記撮像素子上に結像する結像エリアとの変位量を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記撮像素子を駆動して前記撮像素子の位置を変更する撮像素子駆動手段とを有することを特徴とする撮像装置。 An image sensor;
Image processing means for generating and outputting an image based on a signal from the image sensor;
It is possible to move between a first state located in the optical path from the photographing optical system to the image sensor and a second state located outside the optical path, and from the photographing optical system when the first state is reached. An optical member through which light of
From the image output from the image processing means when the optical member is in the first state and the image output from the image processing means when the optical member is in the second state, the optical An imaging area that forms an image on the image sensor by the imaging optical system when the member is in the first state and an image area on the image sensor by the imaging optical system when the optical member is in the second state Detecting means for detecting a displacement amount with respect to the imaging area to be imaged on,
An image pickup apparatus comprising: an image pickup element driving unit that drives the image pickup element and changes a position of the image pickup element based on a detection result by the detection unit.
前記光分割部材が前記第１の状態となるときには、前記撮影光学系からの光が前記撮像素子および前記焦点検出ユニットに分割されることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。 A light detection unit that guides light from the light splitting member located in the optical path and detects a focus state of the photographing optical system;
The imaging apparatus according to claim 4, wherein when the light dividing member is in the first state, light from the imaging optical system is divided into the imaging element and the focus detection unit .
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