JP5525659B2 - 撮像装置、ファインダ及びその表示方法 - Google Patents

撮像装置、ファインダ及びその表示方法 Download PDF

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Description

本発明は、撮像装置、ファインダ及びその表示方法に係り、特に光学式ビューファインダと電子ビューファインダを併用する技術に関する。
カメラの撮影範囲を示すビューファインダには、光学式ビューファインダ(以下OVF(Optical View Finder)という)と電子ビューファインダ(以下EVF(Electronic View Finder)という)の2通りの方式がある。OVFは、入射した被写体光を光学系を通して撮影者に見せるものであり、EVFは、入射した被写体光を撮像素子により画像信号に変換した後、この画像信号に基づく映像を液晶モニタ等により表示して撮影者に見せるものである。
特許文献1には、OVFとEVFとを切り替えて、同一のファインダに被写体像を表示すると共に、撮像状態等に応じて2つのファインダを切り替えることができる電子撮像装置が開示されている。
また、特許文献2には、OVFとEVFとの切り替えが可能なカメラにおいて、激しく明暗差のある撮影シーンである場合には、光学ファインダー(OVF)の表示を行うように切り替える技術が開示されている。
特開2007−28390号公報 特開2010−2475号公報
このようなOVFとEVFとを切り替え可能なデジタルカメラのファインダにおいて、正確に撮影画角を確認して撮影するには、EVFが適している。しかし、EVFでは、被写体の条件によっては白とびや黒つぶれが発生し、白とびや黒つぶれの領域が視認できないという課題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、EVFの苦手なシーンをOVFで補助することができる撮像装置、ファインダ及びその表示方法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、ファインダの一の態様は、撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、画像信号に基づいて被写体像を表示する表示手段と、入射した被写体像を接眼部に導く光学式ビューファインダと、光学式ビューファインダの光路中に配置されたシャッタ手段であって、領域毎に遮光状態と非遮光状態とを切り替え可能なシャッタ手段と、シャッタ手段を通過した被写体像と表示手段に表示された被写体像とを重畳する重畳手段と、画像信号から被写体像の白とび領域及び、又は、黒つぶれ領域を検出する検出手段と、シャッタ手段を制御する制御手段であって、検出された領域に対応する被写体の被写体像が入射する領域を非遮光状態とし、それ以外の領域を遮光状態とする制御手段とを備えた。
本態様によれば、画像信号から被写体像の白とび領域及び/又は黒つぶれ領域を検出し、検出された領域に対応する被写体の被写体像が入射する領域を非遮光状態とし、それ以外の領域を遮光状態とするように光学式ビューファインダの光路中に配置されたシャッタ手段を制御するので、EVFの苦手なシーンをOVFで補助することができる。
検出手段が被写体像の白とび領域を検出すると、表示手段は白とび領域を表示しないことが好ましい。
また、検出手段が被写体像の白とび領域を検出すると、表示手段は白とび領域を黒色に置換して表示してもよい。
これにより、適切に白とび領域を補助表示することができる。
画像信号に基づいて、光学式ビューファインダに入射した被写体像と表示手段に表示された被写体像との色差を算出する色差算出手段を備え、制御手段は、算出された色差が予め決められた値以上の場合は、全領域を遮光状態とすることが好ましい。
これにより、違和感のある補助表示を回避することができる。
色差算出手段は、画像信号のホワイトバランスに基づいて色差を算出してもよい。これにより、適切に色差を算出することができる。
光学式ビューファインダと撮像手段との視差を補正して表示手段に被写体像を表示させる補正手段を備えることが好ましい。
これにより、適切に補助表示をすることができる。
シャッタ手段は液晶シャッタであり、非遮光状態は透過した状態であることが好ましい。これにより、適切に遮光状態と非遮光状態とを切り替えることができる。
液晶シャッタの解像度は、表示手段の解像度と等しいことが好ましい。これにより、適切に白とび領域や黒つぶれ領域を補助表示することができる。
上記目的を達成するために、撮像装置の一の態様は、上記に記載のファインダと、撮影者が撮影指示を入力するレリーズボタンと、レリーズボタンにより撮影指示が入力されると、撮像手段から画像信号を取得し、画像信号に基づく撮影画像を取得する撮影手段と、取得した撮影画像を記録する画像記録手段とを備えた。
本態様によれば、EVFの苦手なシーンをOVFで補助することができる。
上記目的を達成するために、ファインダの表示方法の一の態様は、入射した被写体像を接眼部に導く光学式ビューファインダと、光学式ビューファインダの光路中に配置されたシャッタ手段であって、領域毎に遮光状態と非遮光状態とを切り替え可能なシャッタ手段と、撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、画像信号に基づいて被写体像を表示する表示手段と、光学式ビューファインダに入射し、シャッタ手段を通過した被写体像と表示手段に表示された被写体像とを重畳する重畳手段とを備えたファインダの表示方法であって、画像信号から被写体像の白とび領域及び、又は、黒つぶれ領域を検出する検出工程と、シャッタ手段の各領域について、検出された領域に対応する被写体の被写体像が入射する領域を非遮光状態とし、それ以外の領域を遮光状態とする制御工程とを備えた。
本発明によれば、EVFの苦手なシーンをOVFで補助することができる。
デジタルカメラの外観構成を示す正面斜視図 デジタルカメラの外観構成を示す背面斜視図 デジタルカメラの上面断面図 第1の実施形態に係るデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図 第1の実施形態に係るファインダの表示処理を示すフローチャート CCDによって撮影された画像の一例を示す図 液晶シャッタの透過状態と遮光状態とを示す図 液晶板の表示を示す図 ファインダ接眼部から視認される画像を示す図 第2の実施形態に係るデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図 第2の実施形態に係るファインダの表示処理を示すフローチャート CCDによって撮影された画像の一例を示す図 液晶シャッタの透過状態と遮光状態とを示す図 液晶板の表示を示す図 ファインダ接眼部から視認される画像を示す図 第3の実施形態に係るデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図 第3の実施形態に係るファインダの表示処理を示すフローチャート デジタル一眼レフカメラの外観構成を示す正面斜視図 デジタル一眼レフカメラの外観構成を示す背面斜視図 デジタル一眼レフカメラの側面断面図
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
〔第1の実施形態〕
図1、図2は、それぞれ本実施形態に係るデジタルカメラ10の外観構成を示す正面斜視図と背面斜視図である。
同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ10は、カメラ本体12と、そのカメラ本体12に取り付けられた撮影レンズ14とを含んでいる。撮影レンズ14は、レンズ側マウントとカメラ側マウントにより着脱自在に構成してもよい。
カメラ本体12の正面には、AF補助光ランプ16、ファインダ切り替えレバー18、ファインダ対物部20、グリップ22等が設けられている。カメラ本体12の上面には、シャッタボタン(レリーズボタン)24、電源レバー26、露出補正ダイヤル30、シャッタスピードダイヤル31、アクセサリーシュー34、ストロボ36等が設けられている。
また、カメラ本体12の背面には、ファインダ接眼部38、コマンドレバー40、液晶モニタ32、十字ボタン48、RAWボタン50、バックボタン52、AE選択ボタン54、AF選択ボタン56、再生ボタン58等が設けられている。
被写体像の確認は、ファインダ接眼部38を介して行われる。このファインダ接眼部38を覗くことにより、撮影者は被写体像を観察することができる。シャッタボタン24は全押しと半押しからなる2段式となっており、半押し時にAE(Automatic Exposure)及びAF(Automatic Focus adjustment)動作を行い、全押し時に本撮影を行う。本撮影では、撮影により得られた画像(本撮影画像)がメモリカード(図4の240)に記録される。また、メモリカードに記録した画像は、カメラのモードを再生モードに設定することにより(本実施の形態では、再生ボタン58の押下)、液晶モニタ32に再生表示される。
図3は、デジタルカメラ10の上面断面図である。同図に示すように、デジタルカメラ10は、CCD(Charge Coupled Device)100、液晶板110、EVFレンズ112、対物レンズ120、プリズム122、接眼レンズ124、液晶シャッタ126、ファインダ窓128等を備えている。
撮影レンズ14を透過した被写体光は、CCD100の受光面に入射する。被写体光を受光したCCD100は、2次元配列された各センサにより入射光量に応じた量の信号電荷に変換する。この信号電荷から、各種信号処理回路により画像信号が生成される。このように生成された画像信号に基づいて、被写体像を左右反転した画像が液晶板110に表示される。
液晶板110は、例えば1600×900画素の解像度を有する液晶パネルである。液晶板110には、被写体像を反転した画像とともに、撮影レンズ14の焦点距離(画角)に基づいて、撮影範囲を示すフレームが表示される。
液晶板110の図面下方には、EVFレンズ112が設けられている。またEVFレンズ112と接眼レンズ124との間には、プリズム122が配置されている。
プリズム122は、第1プリズム122aと第2プリズム122bとから構成されている。第1プリズム122aと第2プリズム122bとが接合する部分には、ハーフミラー面122Mが形成されている。このハーフミラー面122Mは、EVFレンズ112の光軸に対して45°傾けられて設置される。液晶板110に表示された画像は、EVFレンズ112によって拡大され、ハーフミラー面122Mによって左右が反転されて図面右方向に反射される。ハーフミラー面122Mによって反射された画像(正立正像)は、接眼レンズ124に入射する。
ファインダ対物部20には、撮影レンズ114とは異なる経路(光路)から被写体光が入射する。ファインダ対物部20には、ファインダ窓128から被写体光が入射する。ファインダ窓128の光路後段には、液晶シャッタ126及び対物レンズ120が順に配置されている。
液晶シャッタ126は、ファインダ窓128から入射した被写体光の光軸と垂直となるように、ファインダ窓128及び対物レンズ120と平行に配置されている。液晶シャッタ126は、一対の基板間に封止された液晶層を有し、液晶層に印加する電圧により偏光方向が変化する液晶パネルである。
液晶シャッタ126は、液晶板110の表示解像度と同じ解像度(本実施形態では、1600×900画素の解像度)を有している。液晶シャッタ126は、表示制御回路242(図4参照)の制御により、ファインダ窓128から入射した被写体光を遮光する遮光状態と、被写体光を透過させる透過状態(非遮光状態)とを画素毎に切り替え可能に構成されている。
上記のように構成された液晶シャッタ126の全領域(全画素)を透過状態とすると、撮影レンズ114とは異なる光路からファインダ対物部20に入射した被写体光は、液晶シャッタ126を介して対物レンズ120に入射し、さらにハーフミラー面122Mを透過し、接眼レンズ124に入射する。対物レンズ120には凹レンズ、接眼レンズ124には凸レンズが用いられており、逆ガリレオタイプのファインダを構成している。
このように、デジタルカメラ10は、ファインダ対物部20から入射した被写体光をファインダ接眼部38に導くOVFを備えると共に、液晶板110に表示された映像をファインダ接眼部38に導くEVFを備えている。そして、両者がハーフミラー面122Mにより同一光路上に配置されることで、その映像が重畳されてファインダ接眼部38へ導かれる。即ち、この2つのファインダは、撮影者が重畳された映像を観察可能なハイブリッドファインダとして機能する。
なお、デジタルカメラ10の場合、撮影レンズ14とCCD100とを備えるEVFの撮像部と、ファインダ対物部20とファインダ接眼部38とを備えるOVFとは、光軸が異なり、視差を有している。したがって、CCD100が受光した被写体像に基づいて生成された画像信号をそのまま液晶板110に表示させると、同一被写体であってもOVFの映像内とEVFの画像内の位置が異なってしまう。即ち、同一被写体の位置が一致するようにOVFの映像とEVFの画像とを重畳表示させるためには、視差の補正を行う必要がある。
視差の補正を行うためには、まずデジタルカメラ10と各被写体との距離を測定する。各被写体との距離は、例えば、位相差AF方式を用いることが考えられる。位相差AF方式は、被写体からの光を対となる測距センサで取得し、それら測距センサの出力の位相差から三角測量により被写体との距離を算出するものである。なお、上記と異なる方法によって各被写体との距離を測定してもよい。
次に、画像信号処理回路234(図4参照)において、上記のように算出したデジタルカメラ10と各被写体との距離に基づいて、予め生成しておいた撮影画像(CCD100によって撮影された画像)の各被写体を、OVFの映像の同一被写体の位置と一致するように移動させる。
このように生成した画像を液晶板110に表示させると、OVFの映像の各被写体の位置とEVFの画像の各被写体の位置とが一致した状態で、ファインダ接眼部38に導かれる。
また、OVFの光学系(対物レンズ120及び接眼レンズ124)とEVFの光学系(撮影レンズ14)との画角が異なる場合は、画角の差に基づいてCCD100によって撮影された画像を拡大又は縮小して液晶板110に表示すればよい。
〔カメラの電気的構成〕
図4は、デジタルカメラ10の電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、デジタルカメラ10は、液晶モニタ32、CCD100、液晶板110、液晶シャッタ126、CPU210、操作部(シャッタボタン、電源レバー、露出補正ダイヤル、シャッタスピードダイヤル、コマンドレバー、十字ボタン、バックボタン、再生ボタン等の各種操作ボタン)212、ROM(Read-Only Memory)216、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)218、メモリ(SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory))220、VRAM(Video Random Access Memory)222、タイミングジェネレータ(TG)226、アナログ信号処理回路228、A/D変換器230、画像入力コントローラ232、画像信号処理回路234、圧縮・伸張処理回路236、メディアコントローラ238、メモリカード240、表示制御回路242を含んでいる。
CPU210は、カメラ本体12に装着された撮影レンズ14を含め、デジタルカメラ10全体の動作を統括制御する制御部として機能する。CPU210は、操作部212からの入力に基づき所定の制御プログラムに従ってデジタルカメラ10の各部を制御する。
ROM216には、このCPU210が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されている。EEPROM218には、ユーザ設定情報等のデジタルカメラの動作に関する各種設定情報等が格納されている。
メモリ(SDRAM)220は、CPU210の演算作業用領域として利用されると共に、画像データの一時記憶領域として利用される。VRAM222は、表示用の画像データ専用の記憶領域として利用される。
CCD100は、撮影レンズ14の後段に配置されており、撮影レンズ14を透過した被写体光を受光する。CCD100は、多数の受光素子がマトリクス状に配列された受光面を備えている。撮影レンズ14を透過した被写体光は、このCCD100の受光面上に結像され、各受光素子によって電気信号に変換される。なお、撮像素子としては、CCD100に限らず、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を用いてもよい。
このCCD100は、タイミングジェネレータ(TG)226から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、各画素に蓄積された電荷を1ラインずつシリアルな画像信号として出力する。CPU210は、TG226を制御して、CCD100の駆動を制御する。
なお、各画素の電荷蓄積時間(露出時間)は、TG226から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決められる。CPU210は、TG226に対して電荷蓄積時間を指示する。
また、画像信号の出力は、デジタルカメラ10が撮影モードにセットされると開始される。すなわち、デジタルカメラ10が撮影モードにセットされると、液晶モニタ32にスルー画像を表示するため、画像信号の出力が開始される。このスルー画像用の画像信号の出力は、本撮影の指示が行われると一旦停止され、本撮影が終了すると再度開始される。
CCD100から出力される画像信号は、アナログ信号であり、このアナログの画像信号は、アナログ信号処理回路228に取り込まれる。
アナログ信号処理回路228は、相関二重サンプリング回路(CDS(Correlated Double Sampling))、及び自動ゲインコントロール回路(AGC(Automatic Gain Control))を含んでいる。CDSは、画像信号に含まれるノイズの除去を行う。AGCは、ノイズ除去された画像信号を所定のゲインで増幅する。このアナログ信号処理回路228で所要の信号処理が施されたアナログの画像信号は、A/D変換器230に取り込まれる。
A/D変換器230は、取り込んだアナログの画像信号を所定ビットの階調幅を持ったデジタルの画像信号に変換する。この画像信号は、いわゆるRAWデータであり、画素毎のR、G、Bの濃度を示す階調値を有している。
画像入力コントローラ232は、所定容量のラインバッファを内蔵しており、A/D変換器230から出力された1コマ分の画像信号を蓄積する。この画像入力コントローラ232に蓄積された1コマ分の画像信号は、バス214を介してメモリ(SDRAM)220に格納される。
バス214には、上記CPU210、メモリ220、画像入力コントローラ232、画像信号処理回路234、圧縮・伸張処理回路236、表示制御回路242、メディアコントローラ238等が接続されており、これらはバス214を介して互いに情報を送受信できるようにされている。
メモリ220に格納された1コマ分の画像信号は、点順次(画素の順番)に画像信号処理回路234に取り込まれる。
画像信号処理回路234は、点順次に取り込んだR、G、Bの各色の画像信号に対して所定の信号処理を施し、輝度信号Yと色差信号Cr、Cbとからなる画像信号(Y/C信号)を生成する。
また、画像信号処理回路234には白とび検出回路250が接続されている。この白とび検出回路250は、メモリ220に格納された画像信号から画素の輝度値が飽和している画素、即ち被写体の白とび領域を検出する。なお、輝度値が飽和時の輝度値未満の所定値以上の領域を白とび領域として検出してもよい。
圧縮・伸張処理回路236は、CPU210からの指令に従って画像信号処理回路234で生成された画像データに所定の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。また、圧縮された画像データに所定の伸張処理を施して、非圧縮の画像データを生成する。
メディアコントローラ238は、CPU210からの指令に従い、撮影により得られた画像データをメモリカード240に記録し、また、記録済み画像をメモリカード240から読み出す。
表示制御回路242は、CPU210からの指令に従い液晶モニタ32及び液晶板110への表示を制御する。また、詳細は後述するが、液晶シャッタ126を制御する。
以上のように構成されたデジタルカメラ10の、一般的な画像記録の手順について説明する。
シャッタボタン24が全押しされることによりCPU210に撮影指示が入力されると、CPU210は所要の撮影制御を行って、CCD100で一コマ分の画像を撮像する。
CCD100において撮像された一コマ分のR、G、Bの画像信号は、アナログ信号処理回路228、A/D変換器230、画像入力コントローラ232を介してメモリ220に格納され、メモリ220から画像信号処理回路234に加えられる。画像信号処理回路234は、入力された画像信号に対して所要の信号処理を施して、輝度データと色差データとからなる画像データを生成する。
生成された画像データは、メモリ220に一旦格納された後、圧縮・伸張処理回路236に加えられ、所定の圧縮処理が施された後、メモリ220に再度格納される。
CPU210は、このメモリ220に格納された圧縮画像データに対して所定の撮影情報を付加した所定フォーマットの画像ファイルを生成し、メディアコントローラ238を介してメモリカード240に記録する。
このようにしてメモリカード240に記録された画像データは、再生指令に応じてメモリカード240から読み出され、液晶モニタ32に再生表示される。すなわち、再生ボタンによりCPU210に再生指示が入力されると、CPU210は、メディアコントローラ238を介してメモリカード240に最後に記録された画像ファイルの圧縮画像データを読み出す。読み出された圧縮画像データは、圧縮・伸張処理回路236に加えられ、非圧縮の画像データとされたのちVRAM222に格納される。そして、このVRAM222に格納された画像ファイルが表示制御回路242に加えられ、モニタ表示用の信号形式に変換されて液晶モニタ32に出力される。これにより、メモリカード240に記録されている画像が液晶モニタ32に再生表示される。
また、十字ボタン等によって画像のコマ送りが指示されると、次の画像がメモリカード240から読み出され、液晶モニタ32に再生表示される。また、コマ戻しが指示されると、一つ前の画像がメモリカード240から読み出され、液晶モニタ32に再生表示される。
〔ファインダの表示処理・第1の実施形態〕
図5は、第1の実施形態に係るファインダの表示処理を示すフローチャートである。
まず、デジタルカメラ10に設定されたファインダモードが、OVFであるか、EVFであるかを判定する(ステップS1)。デジタルカメラ10は、ファインダ切り替えレバー18により、OVFモードとEVFモードとを切り替えることが可能となっている。ユーザは、ファインダ切り替えレバー18を操作することにより、所望のファインダモードを選択することができる。
OVFモードに設定されている場合は、OVF表示を行う(ステップS2)。即ち、表示制御回路242は、液晶シャッタ126の全領域を透過状態とする。これにより、ファインダ対物部20から入射した被写体光がファインダ接眼部38に導かれる。また、液晶板110に、フレーム枠の他、絞り、シャッタスピード、撮影感度(ISO感度)、露出補正バー、撮影可能枚数等の補助情報を表示させる。これにより、液晶板110に表示された補助情報がファインダ接眼部38に導かれる。
したがって、ユーザは、ファインダ接眼部38を覗くことによって、ファインダ対物部20から入射した被写体光を、液晶板110に表示された補助情報とともに視認することができる。
これに対し、EVFモードに設定されている場合、白とび検出回路250は、CCD100によって撮影されメモリ220に格納された画像信号から、飽和している画素を検出する(ステップS3)。
飽和している画素が無い場合は、表示制御回路242は、液晶シャッタ126の全領域を遮光状態とし(ステップS4)、通常のEVF表示を行う(ステップS5)。ここで、液晶板110に表示された画像は、ハーフミラー面122Mにより左右反転されてファインダ接眼部38に導かれる。したがって、表示制御回路242は、液晶板110に、CCD100によって撮影され、メモリ220に格納された画像信号を左右反転させて表示させる。
これにより、ユーザは、ファインダ接眼部38を覗くことによって、EVF画像を視認することができる。このとき、液晶板110に補助情報を同時に表示してもよい。
一方、ステップS3の判定において、飽和している画素がある場合について、図6Aから図6Dを用いて説明する。図6Aは、CCD100によって撮影された画像300の一例を示す図である。この画像300は室内において撮影された画像であり、ここでは外光が入射した窓ガラス部分に対応する領域の各画素が飽和しているものとする。白とび検出回路250は、この飽和領域302a、302b、及び302cを検出する。
図6Aのように飽和領域が検出された場合は、ステップS6に移行する。ステップS6では、表示制御回路242は、OVFとEVFとの視差を考慮し、液晶シャッタ126の画素のうち、検出された飽和領域に対応する被写体の被写体光が入射する画素を透過状態とし、それ以外の画素を遮光状態とする。即ち、ファインダ対物部20から入射した被写体光のうち、白とびした被写体に対応する領域だけが透過し、それ以外の領域は遮光されるように、液晶シャッタ126が制御される。
図6Bは、液晶シャッタ126の全領域(ファインダ接眼部38において視認可能な領域)310において、図6Aに示す画像300の飽和領域302a、302b、及び302cに対応する被写体の被写体光が入射する領域312a、312b、及び312cを透過状態とし、その他の領域を遮光状態とした様子を示す図である。
さらに、表示制御回路242は、EVF表示を行う(ステップS7)。ここで、液晶板110に表示された画像は、ハーフミラー面122Mにより左右反転されてファインダ接眼部38に導かれる。したがって、液晶板110は、CCD100によって撮影された画像を左右反転して表示する。
このとき、表示制御回路242は、CCD100の飽和領域302a、302b、及び302cに対応する被写体の表示を行わない。表示を行わないのでは無く、黒色に置換して表示させてもよい。
図6Cは、CCD100の飽和領域302a、302b、及び302cに対応する被写体の領域322a、322b、及び322cを黒色に置換して、画像300を液晶板110に左右反転表示させた画像320を示した図である。
このように液晶板110に表示された画像320は、ハーフミラー面122Mによって左右が反転され、接眼レンズ124に入射する。
一方、ファインダ対物部20に入射した被写体光は、液晶シャッタ126の領域312a、312b、及び312cに入射した被写体光だけが液晶シャッタ126を透過し、それ以外の領域は遮光される。液晶シャッタ126の領域312a、312b、及び312cを透過した被写体光は、対物レンズ120、ハーフミラー面122Mを透過し、接眼レンズ124に入射する。
このように、液晶板110に表示され、ハーフミラー面122Mにより左右反転された画像に、液晶シャッタ126の領域312a、312b、及び312cを透過し、さらに対物レンズ120及びハーフミラー面122Mを透過した被写体光が重畳される。
図6Dは、ファインダ接眼部38から視認される画像330を示した図である。同図に示すように、領域332a、332b、及び332cについては、液晶板110では黒に置換して表示しており、さらに液晶シャッタ126を透過させているため、OVFの映像が視認できる。したがって、この領域332a、332b、及び332cの被写体は白とびしておらず、被写体を適切に確認することができる。
また、領域332a、332b、及び332c以外の領域については、OVFの映像は液晶シャッタ126により遮光されているために、EVF(液晶板110)の画像が視認できる。
このように、本実施形態によれば、重畳表示可能なOVFとEVFを有するカメラにおいてEVF表示をする際に、EVFの白とび領域についてOVFで補助表示させることができるので、EVFでは視認することができない白とびした被写体を視認することができる。
本実施形態では、液晶シャッタ126は、液晶板110の解像度と同じ解像度を有していたが、液晶板110の解像度よりも低解像度であってもよい。この場合は、白とびとなる領域の一部をOVF表示すればよい。
〔第2の実施形態〕
図7は、第2の実施形態に係るデジタルカメラ10の電気的構成を示すブロック図である。なお、図4に示すブロック図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態に係るデジタルカメラ10は、白とび検出回路250の代わりに黒つぶれ検出回路260を備えている。黒つぶれ検出回路260は、メモリ220に格納された画像信号から輝度値が所定値未満の画素、即ち被写体の黒つぶれ領域を検出する。
図8は、本実施形態に係るファインダの表示処理を示すフローチャートである。
第1の実施形態と同様に、デジタルカメラ10に設定されたファインダモードが、OVFであるか、EVFであるかを判定する(ステップS11)。OVFモードに設定されている場合は、OVF表示を行う(ステップS12)。即ち、表示制御回路242は、液晶シャッタ126の全領域を透過状態とする。また、液晶板110に補助情報を表示させる。
EVFモードに設定されている場合は、黒つぶれ検出回路260は、CCD100によって撮影されメモリ220に格納された画像信号から、輝度値が所定値未満の画素を検出する(ステップS13)。
輝度値が所定値未満の画素が無い場合は、表示制御回路242は、液晶シャッタ126の全領域を遮光状態とし(ステップS14)、通常のEVF表示を行う(ステップS15)。ここで、液晶板110に表示された画像は、ハーフミラー面122Mにより左右反転されてファインダ接眼部38に導かれる。したがって、表示制御回路242は、液晶板110に、CCD100によって撮影され、メモリ220に格納された画像信号を左右反転させて表示させる。
これにより、ファインダ対物部20から入射した被写体光は液晶シャッタ126により遮光され、液晶板110に表示された画像だけがハーフミラー面122Mにより左右反転されてファインダ接眼部38に導かれる。
したがって、ユーザは、ファインダ接眼部38を覗くことによって、EVF画像を視認することができる。このとき、液晶板110に補助情報を同時に表示してもよい。
一方、ステップS13の判定において、飽和している画素がある場合について、図9Aから図9Dを用いて説明する。図9Aは、CCD100によって撮影された画像340の一例を示す図である。この画像340は明るい屋外において撮影された画像であり、ここでは人物部分に対応する領域の各画素が逆光のために輝度値が所定値未満となっている、即ち黒つぶれしているものとする。黒つぶれ検出回路260は、この黒つぶれ領域342を検出する。
図9Aのように黒つぶれ領域が検出された場合は、ステップS16に移行する。ステップS16では、表示制御回路242は、OVFとEVFとの視差を考慮し、液晶シャッタ126の画素のうち、検出された黒つぶれ領域に対応する被写体の被写体光が入射する画素を透過状態とし、それ以外の画素を遮光状態とする。即ち、ファインダ対物部20から入射した被写体光のうち、黒つぶれした被写体に対応する領域だけが透過し、それ以外の領域は遮光されるように、液晶シャッタ126が制御される。
図9Bは、液晶シャッタ126の全領域350において、図9Aに示す画像340の黒つぶれ領域342に対応する被写体の被写体光が入射する領域352を透過状態とし、その他の領域を遮光状態とした様子を示す図である。
さらに、表示制御回路242は、EVF表示を行う(ステップS17)。ここで、液晶板110に表示された画像は、ハーフミラー面122Mにより左右反転されてファインダ接眼部38に導かれる。したがって、液晶板110は、CCD100によって撮影された画像を左右反転して表示する。
図9Cは、画像340を左右反転させて液晶板110に表示させた画像360を示した図である。ここでは、黒つぶれ領域342に対応する領域362は、OVF補助表示を行う際に支障が無いため、そのまま表示すればよい。なお、領域362の表示を行わない態様も可能である。
このように液晶板110に表示された画像は、ハーフミラー面122Mによって左右が反転され、接眼レンズ124に入射する。
一方、ファインダ対物部20に入射した被写体光は、液晶シャッタ126の領域352に入射した被写体光だけが液晶シャッタ126を透過し、それ以外の領域は遮光される。液晶シャッタ126の領域352を透過した被写体光は、対物レンズ120、ハーフミラー面122Mを透過し、接眼レンズ124に入射する。
このように、液晶板110に表示され、ハーフミラー面122Mにより左右反転された画像に、液晶シャッタ126の領域352を透過し、対物レンズ120及びハーフミラー面122Mを透過した被写体光が重畳される。
図9Dは、ファインダ接眼部38から視認される画像を示した図である。同図に示すように、領域372については液晶シャッタ126を透過させているため、OVFの映像が視認できる。したがって、この領域372の被写体は黒つぶれしておらず、被写体を適切に確認することができる。
また、領域372以外の領域については、OVFの映像は液晶シャッタ126により遮光されているために、EVF(液晶板110)の画像が視認できる。
このように、本実施形態によれば、重畳表示可能なOVFとEVFを有するカメラにおいてEVF表示をする際に、EVFの黒つぶれ領域についてOVFで補助表示させることができるので、EVFでは視認することができない黒つぶれした被写体を視認することができる。
第1の実施形態では白とび領域に対応する液晶シャッタ126の領域を透過状態とし、第2の実施形態では黒つぶれ領域に対応する液晶シャッタ126の領域を透過状態としたが、両方を組み合わせてもよい。即ち、白とび検出回路250及び黒つぶれ検出回路260の両方を備え、CCD100の撮影画像から白とび領域及び黒つぶれ領域を検出し、検出した白とび領域及び黒つぶれ領域に対応する液晶シャッタ126の領域を透過状態としてもよい。
このように構成することで、白とび領域と黒つぶれ領域の両方をOVFで補助表示することができ、ユーザが適切に被写体を視認することができる。
〔第3の実施形態〕
図10は、第3の実施形態に係るデジタルカメラ10の電気的構成を示すブロック図である。なお、図7に示すブロック図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態に係るデジタルカメラ10は、図7に示すブロック図に加え、色差判定回路270を備えている。色差判定回路270は、メモリ220に格納された画像信号からホワイトバランスを算出することで、OVFの被写体像とEVFの被写体像との色差を算出し、算出した色差が予め決められた値よりも小さいか否かを判定する。
図11は、本実施形態に係るファインダの表示処理を示すフローチャートである。なお、ファインダモードがOVFである場合(ステップS11においてOVF)の処理、及びファインダモードがEVFであって、黒つぶれ領域が無い場合(ステップS13においてNo)の処理は、図8に示すフローチャートと同様であるので、詳細な説明は省略する。
ステップS11においてファインダモードがEVFと判定された場合は、黒つぶれ検出回路260は、CCD100によって撮影されメモリ220に格納された画像信号から、輝度値が所定値未満の画素を検出する(ステップS13)。
ここで、黒つぶれ領域が検出された場合、色差判定回路270は、OVFとEVFの色差が小さいか否かを判定する(ステップS21)。
デジタルカメラ10は、白色の被写体が撮影画像において白色として再現されるように、画像信号処理回路234において、光源種に応じたデジタルゲインをかけるホワイトバランス調整を行っている。したがって、OVFの被写体像とEVFの被写体像では、ホワイトバランス調整された分だけ色差が発生する。
色差判定回路270は、メモリ220に格納された画像信号からホワイトバランス(ホワイトバランス補正値)を算出し、算出したホワイトバランスからOVFとEVFとの色差を算出し、算出した色差が予め決められた値よりも小さいか否かを判定する。
OVFとEVFとの色差が予め決められた値よりも小さい場合は、表示制御回路242は、液晶シャッタ126の画素のうち、CCD100の黒つぶれしている領域に対応する画素を透過状態とし、それ以外の画素を遮光状態とし(ステップS16)、液晶板110に、CCD100によって撮影された画像を左右反転して表示させてEVF表示を行う(ステップS17)。
これにより、液晶板110に表示され、ハーフミラー面122Mにより左右反転された画像に、液晶シャッタ126の透過状態の領域を透過した被写体光が重畳される。
一方、OVFとEVFとの色差が予め決められた値よりも大きい場合は、表示制御回路242は、液晶シャッタ126の全領域を遮光状態とし(ステップS14)、通常のEVF表示を行う(ステップS15)。
これにより、黒つぶれ領域は、そのまま黒つぶれのままEVF表示される。
OVFとEVFとの色差が大きい場合に、黒つぶれ領域にOVFの補助表示をさせると、EVF表示領域とOVF補助表示領域とで色味が異なり、違和感のある画像となってしまうおそれがある。したがって、OVFとEVFとの色差が小さい場合のみ、黒つぶれ領域のOVF補助表示を行う。
ここでは、黒つぶれ領域のOVF補助表示について説明したが、白とび領域の補助表示についても同様である。即ち、飽和領域がある場合に、OVFとEVFの色差の大きさを判断し、色差が小さい場合のみ、白とび領域のOVF補助表示を行う。
このように、OVFとEVFの色差の大きさを判断して、白とび領域や黒つぶれ領域のOVF補助表示を行うことで、違和感のある表示を回避することができる。
なお、OVFの補助表示を行うか否かの閾値となるステップS21の予め決められた値は、適宜決めることができる。また、ユーザが自由に設定できるように構成してもよい。
〔第4の実施形態〕
第1〜第3の実施形態のファインダは、OVFの光軸とEVFの光軸とが異なるカメラに適用されていたが、一眼レフカメラのファインダに適用することも可能である。
図12、図13は、それぞれ本実施形態に係るデジタル一眼レフカメラ410の外観構成を示す正面斜視図と背面斜視図である。
同図に示すように、本実施の形態のデジタル一眼レフカメラ410は、カメラ本体412と、そのカメラ本体412に着脱自在に取り付けられる撮影レンズ414を備えている。
撮影レンズ414は、その基端部に設けられたレンズ側マウントをカメラ本体412の正面に設けられたカメラ側マウントに装着することにより、カメラ本体412に取り付けられる。
カメラ本体412の正面には、このカメラ側マウントに加えて、AF補助光ランプ416、被写界深度確認ボタン418、シンクロターミナル420、グリップ422等が設けられている。カメラ本体412の上面には、シャッタボタン424、電源レバー426、サブコマンドダイヤル428、上面表示パネル430、モードダイヤル432、アクセサリーシュー434、ストロボ436等が設けられている。
また、カメラ本体412の背面には、ファインダ接眼部438、視度調整レバー440、液晶モニタ442、スロットカバー444、背面表示パネル446、十字ボタン448、メニューボタン450、バックボタン452、ファンクションボタン454、メインコマンドダイヤル456、再生ボタン458等が設けられている。カメラ本体412の右側面には、傾き調整ツマミ等が設けられている。
被写体像の確認は、ファインダ接眼部438を介して行われ、このファインダ接眼部438を覗くことにより、撮影者はフォーカシングスクリーン上に投影される被写体像を観察することができる。シャッタボタン424は全押しと半押しからなる2段式となっており、半押し時にAE及びAF動作を行い、全押し時に本撮影を行う。本撮影では、撮影により得られた画像がメモリカードに記録される。また、メモリカードに記録した画像は、カメラのモードを再生モードに設定することにより(本実施の形態では、再生ボタン458の押下)、液晶モニタ442に再生表示される。
図14は、デジタル一眼レフカメラ410の側面断面図である。同図に示すように、デジタル一眼レフカメラ410は、CCD500、液晶板510、クイックリターンミラー520、フォーカシングスクリーン522、接眼レンズ526、ペンタプリズム524、視野枠528、液晶シャッタ530を備えている。
撮影レンズ414とCCD500の間には、クイックリターンミラー520が撮影レンズ414の光軸に対して45°傾けられて設置されている。撮影レンズ414を透過した被写体光は、このクイックリターンミラー520によって図面上方に反射される。
クイックリターンミラー520の図面上方には、フォーカシングスクリーン522、液晶シャッタ530、視野枠528、及びペンタプリズム524が設けられている。クイックリターンミラー520によって反射された被写体光は、フォーカシングスクリーン522のマット面上に被写体像を左右逆像として結像する。
液晶シャッタ530は、フォーカシングスクリーン522と対向して配置され、フォーカシングスクリーン522に結像した被写体光を透過させる透過状態と、被写体光を遮光する遮光状態とを領域毎に切り替え可能な液晶パネルである。液晶シャッタ530は、後述する液晶板510の表示解像度と同じ解像度を有しており、表示制御部の制御により、任意の領域の透過状態/遮光状態を制御可能となっている。
上記のように構成された液晶シャッタ530の全領域を透過状態とすると、フォーカシングスクリーン522のマット面上に形成された被写体像は液晶シャッタ530を透過し、視野枠528によってファインダ視野(ファインダ接眼部438から観察できる視野範囲)が規制された後、ペンタプリズム524により左右反転され、正立正像とされて、ファインダ接眼部438から接眼レンズ526で拡大観察される。
また、クイックリターンミラー520は、ハーフミラーで構成されており、被写体光の一部を透過させる。クイックリターンミラー520を透過した被写体光の一部は、CCD500の受光面に入射される。
CCD500の受光面に結像された被写体像は、各センサで光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。CCD500から読み出された信号電荷は、各種信号処理回路により画像信号が生成される。
液晶板510は、各種の画像を表示することが可能である。例えば、CCD500から出力された画像信号に基づく映像を表示することができる。液晶板510に表示された映像は、ペンタプリズム524のハーフミラー面524Mを透過し、フォーカシングスクリーン522のマット面上に形成された被写体像とともに接眼レンズ526を介してファインダ接眼部38に導かれ、撮影者が視認することができる。
なお、前述のデジタルカメラ10とは異なり、CCD500による撮影画像を液晶板510が表示する際には、撮影画像を左右反転する必要は無く、正立正像を表示すればよい。
このように、デジタル一眼レフカメラ410は、撮影レンズ414から入射し、クイックリターンミラー520によって反射された被写体光である映像をファインダ接眼部438に導く一眼レフレックスタイプのOVFを備えると共に、液晶板510に表示された映像をファインダ接眼部438に導くEVFを備えている。そして、両者が同一光路上に配置されることで、その映像が重畳されてファインダ接眼部438へ導かれる。したがって、この2つのファインダは、撮影者が重畳された映像を観察可能なハイブリッドファインダとして機能する。
また、クイックリターンミラー520は、図14の矢印方向へ撥ね上げ可能に構成されている。クイックリターンミラー520は、撮影者によりシャッタボタン424が押されることにより撥ね上げられて、撮影光路から退避させられる。その結果、撮影レンズ414から入射された被写体光がCCD500の受光面に入射され、本撮影が行われる。クイックリターンミラー520は、撮影終了後、元の位置に復帰する。
なお、デジタル一眼レフカメラ400の電気的構成については、図4、図7、図10に示すブロック図において、撮影レンズ14、液晶モニタ32、CCD100、液晶板110、液晶シャッタ126をそれぞれ撮影レンズ414、液晶モニタ442、CCD500、液晶板510、液晶シャッタ530に置き換えることで同様となるので、説明を省略する。
このように構成されたデジタル一眼レフカメラ400において、図5、図8、図11に示すフローチャートと同様のファインダの表示処理を行うことができる。
即ち、EVF表示をする際に、EVFの白とび領域及び/又は黒つぶれ領域についてOVFで補助表示させることができるので、EVFでは視認することができない白とびした被写体及び/又は黒つぶれした被写体を視認することができる。
また、OVFとEVFの色差の大きさを判断し、色差が小さい場合のみOVF補助表示を行うことで、違和感のある表示を回避することができる。
本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。各実施の形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態間で適宜組み合わせることができる。
10…デジタルカメラ、12…カメラ本体、14…撮影レンズ、24…シャッタボタン、38…ファインダ接眼部、32…液晶モニタ、100…CCD、110…液晶板、112…EVFレンズ、120…対物レンズ、122…プリズム、122M…ハーフミラー面、124…接眼レンズ、126…液晶シャッタ、250…白とび検出回路、252…黒つぶれ検出回路、254…色差検出回路、300,340…撮影画像、302a,302b,302c…飽和領域、310,350…液晶シャッタ面、312a,312b,312c…透過領域、320,360…表示画像、322a,322b,322c…置換領域、330,370…視認画像、332a、332b、332c,372…補助表示領域、342…黒つぶれ領域

Claims (10)

  1. 撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、
    前記画像信号に基づいて被写体像を表示する表示手段と、
    入射した被写体像を接眼部に導く光学式ビューファインダと、
    前記光学式ビューファインダの光路中に配置されたシャッタ手段であって、領域毎に遮光状態と非遮光状態とを切り替え可能なシャッタ手段と、
    前記シャッタ手段を通過した被写体像と前記表示手段に表示された被写体像とを重畳する重畳手段と、
    前記画像信号から被写体像の白とび領域及び、又は、黒つぶれ領域を検出する検出手段と、
    前記シャッタ手段を制御する制御手段であって、前記検出された領域に対応する被写体の被写体像が入射する領域を非遮光状態とし、それ以外の領域を遮光状態とする制御手段と、
    を備えるファインダ。
  2. 前記検出手段が被写体像の白とび領域を検出すると、前記表示手段は前記白とび領域を表示しない請求項1に記載のファインダ。
  3. 前記検出手段が被写体像の白とび領域を検出すると、前記表示手段は前記白とび領域を黒色に置換して表示する請求項1に記載のファインダ。
  4. 前記画像信号に基づいて、前記光学式ビューファインダに入射した被写体像と前記表示手段に表示された被写体像との色差を算出する色差算出手段を備え、
    前記制御手段は、前記算出された色差が予め決められた値以上の場合は、全領域を遮光状態とする請求項1から3のいずれか1項に記載のファインダ。
  5. 前記色差算出手段は、前記画像信号のホワイトバランスに基づいて前記色差を算出する請求項4に記載のファインダ。
  6. 前記光学式ビューファインダと前記撮像手段との視差を補正して前記表示手段に被写体像を表示させる補正手段を備える請求項1から5のいずれか1項に記載のファインダ。
  7. 前記シャッタ手段は液晶シャッタであり、前記非遮光状態は透過した状態である請求項1から6のいずれか1項に記載のファインダ。
  8. 前記液晶シャッタの解像度は、前記表示手段の解像度と等しい請求項7に記載のファインダ。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載のファインダと、
    撮影者が撮影指示を入力するレリーズボタンと、
    前記レリーズボタンにより撮影指示が入力されると、前記撮像手段から画像信号を取得し、前記画像信号に基づく撮影画像を取得する撮影手段と、
    前記取得した撮影画像を記録する画像記録手段と、
    を備える撮像装置。
  10. 撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、前記画像信号に基づいて被写体像を表示する表示手段と、入射した被写体像を接眼部に導く光学式ビューファインダと、前記光学式ビューファインダの光路中に配置されたシャッタ手段であって、領域毎に遮光状態と非遮光状態とを切り替え可能なシャッタ手段と、前記シャッタ手段を通過した被写体像と前記表示手段に表示された被写体像とを重畳する重畳手段とを備えたファインダの表示方法であって、
    前記画像信号から被写体像の白とび領域及び、又は、黒つぶれ領域を検出する検出工程と、
    前記シャッタ手段の各領域について、前記検出された領域に対応する被写体の被写体像が入射する領域を非遮光状態とし、それ以外の領域を遮光状態とする制御工程と、
    を備えるファインダの表示方法。
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