JPH0993479A

JPH0993479A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0993479A
Application number: JP7247470A
Authority: JP
Inventors: Shinji Araoka; 伸治荒岡; Masao Sato; 政雄佐藤; Chiharu Tanaka; 千春田中; Norinobu Ikeda; 則信池田; Seishi Miyamoto; 清史宮本
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-09-26
Filing date: 1995-09-26
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の部分が共有するように複数画像に分割
し、各画像に対応する撮像素子で画像信号を取り込む撮
像装置であり、貼り合わせた画面の画質が適正となるよ
うなフォーカス( ＡＦ) ，露出( ＡＥ) 制御を行う撮像
装置を提供する。【解決手段】撮影レンズと、該レンズを通過した被写
体像を複数に分割する光路分割手段100(1,2,3)と、その
分割された画像数に対応し各画像が互いに共有する領域
を有するように配置され各画像を光電変換する複数の撮
像素子(4,5,6,7)からなる撮像手段と、これら複数の撮
像手段からの画像信号の合成( 「貼り合わせ」) を行う
画像処理手段200 と、該画像処理手段による合成後の画
面の略中央近傍に対応する画像信号を用い撮影レンズの
ＡＦ／ＡＥ制御を行う制御手段207とを備え、各画像が
共有する領域数に基づき画像位置における「重み付け」
を施すことを特徴とする撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関係
し、詳しくは、特に撮像素子の画素数を増やすことな
く、撮像素子を複数個用いて、高解像度の画像情報が容
易に得られるような電子カメラ等に適した撮像装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、電子カメラ等の撮像装
置において用いられる撮像素子であるＣＣＤは低価格
化、小型化が可能となり、多くの撮像装置に用いられて
いる。現在、標準的なＣＣＤの画素数は約４０万画素レ
ベルであり、これは現行のテレビ規格に準じた解像度と
なっている。

【０００３】最近では、電子カメラ等で記録した画像を
パソコンに入力し、その画像をパソコン上で加工編集を
行い、カラープリンタを用いてプリントするといった使
い方が増えてきている。プリントサイズは多種にわた
り、例えばＡ４サイズ等のプリントも行われる。この場
合、４０万画素レベルでは、画素の粗さが目立ち、高精
細なプリントをすることは難しくなる。

【０００４】そこで、高画素数のＣＣＤが必要とされ
る。確かに２００万画素の高画素ＣＣＤも開発されては
いるが、現状では高価であるために撮像装置自体が非常
に高価なものになってしまう。

【０００５】そこで、例えば４０万画素レベルのＣＣＤ
を複数個を用い、それらの画像を合成することで高画素
化を行う撮像装置について、種々な提案がなされてい
る。例えば、特開平６−１４１２４６号公報に開示され
ている撮像装置によれば、被写体像を光路分割手段で、
画像の一部分が隣合う画像と共有するように複数に分割
し、これら複数の画像に対応する撮像素子で画像を取り
込み、予め算出した換算係数に基づき、「補間演算」を
施すので、複数の撮像素子の画素が正確に位置合わせさ
れていない場合でも、高解像の画像を得ることができる
例である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の特開
平６−１４１２４６号公報に開示されている撮像装置に
おいてはオートフォーカス（以下、ＡＦとも略称す
る。）または、自動露出（以下、ＡＥとも略称する。）
については特に記載されてはいない。

【０００７】通常、１個の撮像素子をもつ撮像装置で
は、画面中央付近でＡＦまたはＡＥを行うことで適正な
画質を得ている。また、光路分割手段により分割された
画像は、複数の撮像素子で取り込み、その後、本来の一
画面になるように貼り合わせるので、ＡＦ制御またはＡ
Ｅ制御のやりかた次第では、得られる画像の画質は異な
ってくる。

【０００８】例えば、図１０に示す光学系光路分割手段
において、画像が「四分割」された場合、図１１に示す
ように画像の貼り合わせが行われる。ここで、ＡＦ、Ａ
Ｅが前述の様に図中の（Ａ）の撮像素子で行われた場
合、この（Ａ）に取り込まれた画像に対しては適正な画
質が得られるが、他の撮像素子（Ｂ），（Ｃ）または
（Ｄ）に対しては、適正な画質が得られるとは限らな
い。

【０００９】したがって、これら分割された全ての分割
画像に対して、適正な画質が得られるようなＡＦ制御お
よびＡＥ制御の手法が求められてくる。そこで、本発明
の目的は、光路分割手段で画像の一部分が隣合う画像と
共有するように複数に分割し、複数の画像に対応する撮
像素子で画像を取り込む撮像装置において、貼り合わせ
画面の画質が適正となるようなＡＦ制御および、ＡＥ制
御を行うことのできる撮像装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による撮像装置に
よれば、被写体像を複数に分割する光路分割手段と、前
記光路分割手段により分割された画像数に対応し、前記
画像が互いに共有する領域を有するように配置され、各
画像を光電変換する撮像素子からなる撮像手段と、前記
撮像手段からの画像信号を記憶する画像記憶手段と、前
記記憶手段からの画像信号の貼り合わせを行う画像処理
手段を有するものであって、貼り合わせ画面の中央付近
となる撮像手段の撮像領域コーナ部より、前記撮像領域
の短辺方向において、短辺の略半分の長さと、長辺方向
において、長辺の略半分の長さが作る領域を用いて、フ
ォーカス制御や露出制御のうち少なくとも１つを行うこ
とを特徴とする。

【００１１】また、前記フォーカス制御または露出制御
において、各々の画像が共有する領域数によって、画像
位置における「重み付け」をつけたことを特徴とする。（作用）分割した各々の画像の全てが互いに共有する領
域を含み、貼り合わせ画面の中央付近となる撮像手段の
撮像領域のコーナ部より、前記撮像領域の短辺方向にお
いて、その短辺の略半分の長さと、長辺方向において長
辺の略半分の長さが作る領域を用い、フォーカス制御ま
たは露出制御のうちの少なくとも１つの制御を行う。ま
た、前記フォーカス制御、露出制御においては、各画像
がオーバラップする領域数によって画像位置における
「重み付け」をつけ、各所定の制御をする。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態例）以下、本発明に係わる第１の実施形
態例を関連する図に基づいて説明する。図１は、請求項
１記載の光路分割手段である光路分割ユニットの概要を
示す斜視図である。また、図２（イ）〜（ニ）および、
図３は、貼り合わせ画面に関する説明図である。

【００１３】まず、図１に例示された光路分割ユニット
１００は、３ケのハーフミラープリズム１，２，３と４
個の撮像素子である処のＣＣＤ４，５，６，７で構成さ
れている。

【００１４】図示によれば、光軸をｙ軸、鉛直方向をｚ
軸とした基準座標系において、レンズと絞りとを通過し
た光が入射するハーフミラープリズム１のハーフミラー
面は、ｚ軸を回転軸として、ｘｚ平面を反時計方向に４
５°回転した位置に配置されている。また、ハーフミラ
ープリズム２のハーフミラー面は、前述のハーフミラー
プリズム１の後方（即ちｙ軸方向）に、ｘ軸を回転軸と
して、ｘｙ平面を反時計方向に４５°回転した位置に配
置されている。また、ハーフミラープリズム３のハーフ
ミラー面は、ハーフミラープリズム１の右側方（即ちｘ
軸方向）に、ｙ軸を回転軸として、ｙｚ平面を時計方向
に４５°回転した位置に配置されている。

【００１５】４枚の撮像素子の配される位置関係はそれ
ぞれ次のとおりである。すなわち、ＣＣＤ４は、ハーフ
ミラープリズム２の後方（即ちｙ軸方向）に、ｘｚ平面
と平行に、また、Ａ領域（図２（イ）参照）が撮像可能
となるように配置されている。

【００１６】ＣＣＤ５は、ハーフミラープリズム２の上
方（即ちｚ軸方向）に、ｘｙ平面と平行に、また、Ｂ領
域（図２（ロ）参照）が撮像可能となるように配置され
ている。

【００１７】ＣＣＤ６は、ハーフミラープリズム３の右
側方（即ちｘ軸方向）に、ｙｚ平面と平行、また、Ｃ領
域（図２（ハ）参照）が撮像可能となるように配置され
ている。

【００１８】ＣＣＤ７はハーフミラープリズム３の下方
（即ちｚ軸方向）に、ｘｙ平面と平行に、またＤ領域
（図２（ニ）参照）が撮像可能となるように配置されて
いる。なお、各ＣＣＤ４，ＣＣＤ５，ＣＣＤ６およびＣ
ＣＤ７は、分割した光路長がそれぞれ等しくなるような
配置に調整して配されている。

【００１９】また、図２（イ）〜（ニ）が示すように、
各ＣＣＤ４，ＣＣＤ５，ＣＣＤ６およびＣＣＤ７が撮像
する四分割された領域Ａ( 左上) ，Ｂ( 左下) ，Ｃ( 右
上)およびＤ( 右下) はそれぞれ、全体の約４分の１余
りを占める面積で、それぞれ隣接する領域と部分的にオ
ーバーラップしていることが解る。

【００２０】そして、図３が示すように、四分割された
領域Ａ，Ｂ，ＣおよびＤは１つの画面として貼り合わせ
られ、あたかも１つの撮像素子による画面のように合成
処理される。

【００２１】以下には、本発明の詳細について具体的に
例を挙げて装置の構成とその手法について説明する。図
４には、本発明に係わる撮像装置の内部構成の一例が機
能ブロック図で示されている。図示されるように、光路
分割ユニット１００の前方部には、撮像レンズ群である
１群レンズ１０１、２群レンズ１０２、アイリス１０
３、３群レンズ１０４が順に前方より配置されている。
２群レンズ１０２は、「変倍作用」をもち、３群レンズ
は所定の「フォーカス作用」を有している。

【００２２】その内部構成について、本ブロック図を参
照しながら以下に説明すると、前述したそれぞれの撮像
領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを撮像する撮像手段は、光路分割手
段１００を構成するハーフミラープリズム１，２，３に
よって４方向に分岐された各光を受ける位置に配された
ＣＣＤ４，５，６，７である。これらＣＣＤ４，５，
６，７によって各々撮像された分割画像に所定の信号処
理を行うためには、各ＣＣＤに接続された画像処理回路
２０１，２０２，２０３，２０４が画像処理手段２００
として配設されている。

【００２３】また、これら各画像処理回路２０１，２０
２，２０３，２０４からの画像信号を集めて一時的に記
憶する画像記憶手段としての画像メモリ２０５と、この
画像メモリ２０５に記憶された画像信号に関して所定の
手法に基づいて行う貼り合わせ処理（合成処理とも呼
ぶ）を行う画像貼り合わせ手段としての貼り合わせ回路
２０６が接続されている。

【００２４】これら画像メモリ２０５と貼り合わせ回路
２０６は、制御手段としてのマイクロコンピュータ（マ
イコンと略称する）２０７に接続されて次のような制御
が行われる。すなわち、画像処理回路２０１，２０２，
２０３，２０４からの画像信号がこの画像メモリ２０５
に格納されると、マイコン２０７は、四分割されて且つ
オーバーラップする共有部分を有する分割画像を貼り合
わせるための所定の制御を貼り合わせ回路２０６に行わ
せる。

【００２５】一方、各画像処理回路２０１，２０２，２
０３，２０４には、ホワイトバランス回路２０８という
回路が接続され、これらの画像処理回路２０１，２０
２，２０３，２０４から送られた画像信号に対して色差
信号を基にして、色差信号に関するバランスを適宜に調
整を行っている。

【００２６】また、各画像処理回路２０１，２０２，２
０３，２０４には、ＡＥ回路２０９という露出調整回路
が同様に接続されおり、これらの各画像処理回路２０
１，２０２，２０３，２０４からの輝度信号を基に、最
適な露出調整が行なわれている。

【００２７】そのほかにも、各ＣＣＤ撮像タイミングを
発生するためのタイミングジェネレータ２１０が各撮像
素子４，５，６，７に接続され、また、フォーカス調整
のを行うためのＡＦ回路２１１がフォーカス作用を有す
る３群レンズ１０４の駆動を制御するように接続され、
例えば１つの画像処理回路２０２からの輝度信号を基に
して被写体の中央部でピントの合ったフォーカス調整を
行っている。

【００２８】なお、マイコン２０７は、前述のホワイト
バランス回路２０８、ＡＥ回路２０９、タイミングジェ
ネレータ２１０およびＡＦ回路２１１に接続し、それぞ
れの動作に関する適切な制御も行っている。

【００２９】次に、本実施形態例における画像の「貼り
合わせ」の手法について説明する。前述のハーフミラー
プリズム１，２，３は、色の波長に関係することなく、
約５０％に分光するような分光特性を有している。

【００３０】撮影レンズ群１０１，１０２，１０４を通
過して光路分割手段１００に取り込まれた画像の光束
は、まずハーフミラープリズム１のハーフミラー面によ
ってその光束の約半分が透過され、ｙ軸（即ち、光軸）
方向に、その他の約半分は反射してｘ軸方向にほぼ等価
的に分割される。

【００３１】このハーフミラープリズム１を透過した光
束は、その後部に配されたハーフミラープリズム２のハ
ーフミラー面によって、光束の半分が透過され、ｙ軸方
向に、他半分は反射しｚ軸方向に等価分割される。

【００３２】またさらに、ハーフミラープリズム１で反
射した光束は、入射光路と直角方向（ｘ軸方向）に配さ
れたハーフミラープリズム３のハーフミラー面によっ
て、その光束の半分が透過され、ｘ軸方向に、他半分は
反射してｚ軸方向に等価分割される。

【００３３】分割された各光束は、前説の所定位置に配
置されたＣＣＤ４、５、６、７上に結像し、各ＣＣＤ
４，５，６，７によって各々光電変換された後、各画像
処理回路２０１，２０２，２０３，２０４に出力され
る。なおこの時点においては、貼り合わせ処理後は、互
いに隣合う分割画像はオーバラップする共有な領域を有
している状態である。

【００３４】これらの各画像処理回路２０１，２０２，
２０３，２０４では、色差信号、輝度信号等に関わる撮
像装置としての所定の画像信号処理が行われ、マイコン
２０７の制御に基づき画像メモリ２０５に順次出力され
る。また、ハーフミラープリズム１，２，３において、
１回反射された光束を光電変換したＣＣＤ５，６の画像
は、他のＣＣＤ４，７の画像と左右が反転しているため
に、画像処理回路２０１，２０４において、「左右反転
処理」が行われる。

【００３５】また、画像メモリ２０５では、マイコン２
０７の制御に従い、画像メモリ内に画像信号を格納する
と共に、貼り合わせ回路２０６に出力する。そして、貼
り合わせ回路２０６はマイコン２０７の制御に従い、前
述した所定の「貼り合わせ手法」に基づいて貼り合わせ
処理を行って、図３に示すような１つの貼り合わせが完
了した画像が得られることとなる。

【００３６】次に、本実施形態例における「フォーカス
調整」について説明する。フォーカス調整の方法は、画
像処理回路２０１〜２０４によって得られた輝度信号を
自動フォーカス( ＡＦ) 情報とする、「イメージャーＡ
Ｆ方式」である。

【００３７】なお、この「イメージャーＡＦ方式」につ
いては、公知の技術であるのでここでの説明は省略する
ものとする。ここでは、フォーカス調整の行うため輝度
信号を得るための領域ついて、また、４つのＣＣＤのう
ちの１つのＣＣＤのみを利用した場合を説明する。

【００３８】そこで、一例として、ＣＣＤ４（即ち、画
像処理回路２０２に接続する１つの撮像素子）を利用し
て、フォーカス調整を行う場合について説明する。この
場合、図３に示すように、ＣＣＤ４が撮像した画像は貼
り合わせ画面において「左上」の画面( Ａ) となる。ま
た、通常の撮像においては、主要被写体は画面の中央付
近に配置されることが一般的に多とされている。

【００３９】以上により、図５が示すように、「フォー
カス調整」を行う領域は、撮像領域コーナ部であるＯ1
より短辺方向において短辺の略半分の長さと、長辺方向
において長辺の略半分の長さとが作る領域ａとなること
が解る。

【００４０】すなわち、フォーカス調整を行う領域は、
図６に示すように貼り合わせ完了後の画面のほぼ中央付
近となり、またこの部分は、他のＣＣＤ５，６，７が共
有する領域を有していることになる。

【００４１】この領域の輝度信号に基づき、ＡＦ回路２
１１において所定のフォーカス調整が行われる。ところ
で、前述したように、ＣＣＤ４までの光路長は、他のＣ
ＣＤ５，６，７の光路長と等しく設定され、このような
仕様の光学系を成している。

【００４２】よって、フォーカスの合う領域は、貼り合
わせ画面の「ほぼ中央」となり、主要被写体にフォーカ
スが合致しており、主要被写体が他のＣＣＤ５，６，７
の画像にまたがって撮像されていても特に問題はない。

【００４３】本実施形態例では、ＣＣＤ４を用いたが、
他のＣＣＤを用いても同じ効果が得られる。次に、本実
施形態例におけるいわゆる、ＡＥ( 露出調整) について
説明する。

【００４４】ＡＥの方法は、画像信号処理回路によって
得られた輝度信号をＡＥ情報とするいわゆる「ＴＴＬ方
式」である。ＴＴＬ方式については、公知の技術である
のでその説明は省略する。

【００４５】ここでは、ＡＥ調整を行う輝度信号を得る
領域について、説明する。フォーカス調整のところで説
明したように、通常の撮影においては、主要被写体は画
面の中央付近に配置されることが多い。ＡＥ調整では、
主要被写体が適正光量で撮影されることが望まれる。ま
た、本実施形態例では、各ＣＣＤからの画像を貼り合わ
せるため、各画像のＡＥが異なると、貼り合わせ画像の
境界がハッキリし、画質を損なうことになる。

【００４６】よって、同じ撮像領域においてはそれぞれ
のＣＣＤ４，５，６，７のＡＥ調整を次の如く行う必要
がある。すなわち、ＣＣＤ４で、ＡＥ調整を行う領域
は、図７（イ）に示すように、撮像領域右下コーナ部で
あるＯ1 より短辺方向において短辺の略半分の長さ、長
辺方向において長辺の略半分の長さが作る領域ａとなっ
ている。

【００４７】ＣＣＤ５で、ＡＥ調整を行う領域は、図７
（ロ）に示すように、撮像領域左上コーナ部であるＯ2
より短辺方向において短辺の略半分の長さ、長辺方向に
おいて長辺の略半分の長さが作る領域ｂとなっている。

【００４８】ＣＣＤ６で、ＡＥ調整を行う領域は、図７
（ハ）に示すように、撮像領域左上コーナ部であるＯ3
より短辺方向において短辺の略半分の長さ、長辺方向に
おいて長辺の略半分の長さが作る領域ｃとなっている。

【００４９】ＣＣＤ７で、ＡＥ調整を行う領域は、図７
（ニ）に示すように、撮像領域左上コーナ部であるＯ4
より短辺方向において短辺の略半分の長さ、長辺方向に
おいて長辺の略半分の長さが作る領域ｄとなっている。

【００５０】次に、図７中に示されたそれぞれの領域
ａ、ｂ、ｃ、ｄを、貼り合わせ画面における全体から説
明する。図８（イ）〜（ニ）は図７（イ）〜（ニ）の
領域ａ、ｂ、ｃ、ｄを貼り合わせ画面上での位置関係で
説明する図である。すなわち、図７（イ）のａ、（ロ）
のｂ、（ハ）のｃ、（ニ）のｄはそれぞれ、図８中の領
域ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１に対応していることが解る。
また前述したように、ＣＣＤ５、６で撮像された画像は
左右反転処理が施され、後段においては所期の正しい画
像として扱われ得る。

【００５１】ＡＥ調整に使用される信号に対応する領域
は、貼り合わせ画面のほぼ中央付近に存在することが理
解できる。また、図９には、各ＣＣＤが他のＣＣＤと共
有する撮像領域ｅ〜ｍを斜線で示した概念図が示されて
いる。

【００５２】この図９中の斜線部が示すように、各ＣＣ
Ｄが他のＣＣＤと共有する撮像領域を中央部近傍に有し
ていることがよく解る。詳しくは、図９中の領域ｅは、
ＣＣＤ４とＣＣＤ６の撮像領域において共有する上部領
域であり、図９中の領域ｆは、ＣＣＤ４とＣＣＤ５の撮
像領域において共有する左部領域である。以下同様にし
て、図９中の領域ｇは、ＣＣＤ５とＣＣＤ７が共有する
下部領域であり、図９中の領域ｈはＣＣＤ６とＣＣＤ７
が共有する右部領域である。

【００５３】また、図９中の領域ｉは、撮像素子ＣＣＤ
４，ＣＣＤ５，ＣＣＤ６およびＣＣＤ７の全てが共有す
る最も共通にオーバーラップする領域であり、この領域
は中央部近傍の中心に当たる小領域であることが解る。
よって、この領域ｉに対する重み付けの割合は、他のオ
ーバーラップする領域ｅ，ｆ，ｇ，ｈよりも大きく設定
する必要がある。

【００５４】（作用効果１）よって、分割された各画像
の隣接する互いにオーバーラップして共有領域を含む領
域に関する信号を利用して、ＡＦ調整／ＡＥ調整が行わ
れるので、主要被写体は適正な明るさとなり、また各Ｃ
ＣＤ画像はすべてほぼ同等な輝度となるため、全体とし
て自然な貼り合わせ画面が得られることになる。

【００５５】（第２実施形態例）前説の第１実施形態例
と異なる内容の部分についてのみ以下に説明する。本実
施形態例においては、光路分割する数および撮像素子の
数は、特に限定するものではない。しかしながら、説明
の都合上で前説の第１実施形態例の構成で説明すること
とする。本実施形態例の特徴は、上述のほかに、「フォ
ーカス調整」または「ＡＥ調整」を行う場合の、複数に
分割された撮像領域のオーバーラップする共有領域にお
ける「重み付け」の程度に関するものである。

【００５６】そこでまず最初に、「フォーカス調整」を
行う領域について説明する。なお、前説の第１実施形態
例構成における説明と同様に、ＣＣＤ４の画像信号を用
いてフォーカス調整を行うことを前提とすることとす
る。

【００５７】ＣＣＤ４で、ＡＥ調整を行う領域は、図７
（イ）に示す領域ａとなっている。さらに、領域ａを他
ＣＣＤと共有する領域、図９中の領域ｅ，ｆ，ｉと共有
しない領域ｊの４つの領域に分けている。

【００５８】領域ｅ，ｆ，ｇ，ｈは貼り合わせ画面で隣
り合う１つのＣＣＤ画像と１部が共有し、領域ｉは他の
３つのＣＣＤ画像と共有する。本実施形態例のフォーカ
ス調整の特徴は、共有する「領域数」の程度を基にして
次のような「重み付け」の度合いを決定して施してい
る。詳しく説明すると、互いに共有する領域数の最も多
い領域ｉは係数１. ０として、次に共有する領域が多い
領域ｅは係数０. ８とし、共有する領域の無い領域ｊは
係数０. ５とし、その設定された係数を用いてフォーカ
ス調整を行う。つまり、係数が大きい程、フォーカス調
整に起因するフォーカス調整が施されることとなる。

【００５９】よって、各画像の共有する領域を含む領域
を使用し、また、最も主要な被写体が配置されることが
予想される領域、つまり言い換えると、共有する領域数
が多い領域ほどに重み付けを行うことによりフォーカス
調整が行われるので、特に主要な被写体にフォーカスが
合致し、その合致する精度も良好であり、よって、主要
被写体が他のＣＣＤ５，６，７の画像にまたがって撮像
されていてもなんら問題はない。

【００６０】続いて、次に「ＡＥ調整」を行うための各
領域ａ〜ｄについて順に説明する。例えば、ＣＣＤ４で
ＡＥ調整を行う領域は、図７（イ）に示す領域ａとなっ
ている。さらに、領域ａを他ＣＣＤと共有する領域、図
９中のｅ，ｆ，ｉと共有しない領域ｊの４つの領域に分
けている。

【００６１】ＣＣＤ５で、ＡＥ調整を行う領域は、図７
（ロ）に示す領域ｂとなっている。さらに、領域ｂを他
ＣＣＤと共有する領域、図９中のｆ，ｇ，ｉと共有しな
い領域ｋの４つの領域に分けている。

【００６２】ＣＣＤ６で、ＡＥ調整を行う領域は、図７
（ハ）に示す領域ｃとなっている。さらに、領域ｃを他
ＣＣＤと共有する領域、図９中のｅ，ｈ，ｉと共有しな
い領域ｍの４つの領域に分けている。

【００６３】ＣＣＤ７で、ＡＥ調整を行う領域は、図７
（ニ）に示す領域ｄとなっている。さらに、領域ｄを他
ＣＣＤと共有する領域、図９中のｇ，ｈ，ｉと共有しな
い領域ｌの４つの領域に分けている。

【００６４】よって、領域ｅ，ｆ，ｇ，ｈは貼り合わせ
画面で隣合う１つのＣＣＤ画像の一部と共有し、領域ｉ
は他の３つのＣＣＤ画像の一部と共有する。本実施形態
例における「ＡＥ調整」においては、共有する「領域
数」に基づいて「重み付け」を行っている。すなわち、
共有領域数の最も多い領域ｉは係数１. ０とし、次に共
有する領域が多い領域ｅ，ｆ，ｇ，ｈは係数０. ８と
し、共有する領域の無い領域ｊ，ｋ，ｌ，ｍは係数０.
５と設定し、その各係数を用いて各ＣＣＤの自動露出調
整を行っている。

【００６５】（作用効果２）よって、分割した各画像の
互いに共有する領域を含む領域に関する信号を使用し、
また、最も主要な被写体が配置されることが予想される
領域、言い換えると、共有する領域数が多い領域を中心
にしてフォーカス調整または自動露出調整が行われるた
め、当該主要被写体が正しいピントでしかも適正な明る
さとなり、また分割画像を撮像する各ＣＣＤの画像は、
同等な輝度の画像となり、その結果として自然な貼り合
わせ画面が得られることになる。

【００６６】（変形実施形態）以上のように例示した複
数の実施形態例のほかにも、本発明の要旨を逸脱しない
範囲であれば種々の変形実施が可能である。

【００６７】以上、本発明に関わる実施形態に基づいて
説明したが、本明細書中には以下の発明が含まれてい
る。（１）撮影レンズと、前記撮影レンズを通過した被写
体像を複数に分割する光路分割手段と、前記光路分割手
段により分割された画像数に対応し、各画像が互いにオ
ーバーラップ（共有）する領域を有するように配置さ
れ、各画像を光電変換する複数の撮像素子からなる撮像
手段と、前記複数の撮像手段からの画像信号の合成(
「貼り合わせ」) を行う画像処理手段と、前記画像処理
手段による合成後の画面の略中央近傍に対応する前記画
像信号を用いて前記撮影レンズの「フォーカス制御」ま
たは「露出制御」を行う制御手段と、を具備することを
特徴とする撮像装置。

【００６８】（２）前記フォーカス制御または前記露
出制御において、各々の画像が共有する領域数よって、
画像位置における「重み付け」をつけることを特徴とす
る、請求項１に記載の撮像装置。

【００６９】（３）撮影光学系からの被写体像を光路
分割手段で画像の一部分が隣り合う画像と共有するよう
に複数に分割し、複数の画像に対応する撮像素子で画像
を取り込み、１枚の画像に合成する撮像装置において、
前記の共有する領域を含んだ領域の画像信号を用いて前
記撮影光学系のフォーカス調整または露出調整を行うこ
とを特徴とする撮像装置。

【００７０】（４）被写体像を複数に分割する光路分
割手段と、前記光路分割手段により分割された画像数に
対応し、各画像が互いにオーバーラップ（共有）する領
域を有するように配置され、各画像を光電変換する撮像
素子からなる撮像手段と、前記記憶手段からの画像信号
の「貼り合わせ」を行う画像処理手段と、を有する撮像
装置において、前記の貼り合わせ画面の中央近傍となる
前記撮像手段の撮像領域コーナ部より前記撮像領域の短
辺方向において、当該短辺の略半分の長さと、長辺方向
において、当該長辺の略半分の長さが作る領域を用い
て、「フォーカス制御」または「露出制御」のうち少な
くとも１つを行うことを特徴とする撮像装置。（図５、
６に対応する）。

【００７１】（５）前記フォーカス制御、前記露出制
御において、各々の画像が共有する領域数よって、画像
位置における「重み付け」をつけたことを特徴とする
（４）に記載の撮像装置。（図９に対応する）。

【００７２】（６）撮影レンズと、前記撮影レンズを
通過した被写体像を複数に分割する光路分割手段と、前
記光路分割手段により分割された画像数に対応し、各画
像が互いにオーバーラップ（共有）する領域を有するよ
うに配置され、各画像を光電変換する複数の撮像素子か
らなる撮像手段と、前記複数の撮像手段からの画像信号
の合成( 「貼り合わせ」) を行う画像処理手段と、前記
画像のオーバーラップ部分の画像信号の少なくとも一部
分を含む画像信号を用いて前記撮影レンズのフォーカス
制御または露出制御を行う制御手段と、を具備したこと
を特徴とする撮像装置。

【００７３】（７）前記制御手段は、制御に使用する
前記画像信号を複数に分割し、分割された当該画像信号
に「重み付け」を行った後に制御に用いることを特徴と
する（６）に記載の撮像装置。

【００７４】（８）前記制御手段は、前記の合成( 貼
り合わせ) 後の画面の略中央近傍に対応する当該画像信
号を用いることを特徴とする（６）に記載の撮像装置。（９）撮影レンズと、前記撮影レンズを通過した被写
体像を複数に分割する光路分割手段と、前記光路分割手
段により分割された画像数に対応し、各画像を光電変換
する複数の撮像素子からなる撮像手段と、前記複数の撮
像手段からの画像信号の合成( 「貼り合わせ」) を行う
画像処理手段と、前記画像処理手段による合成後の画面
の略中央近傍に対応する前記画像信号を用いて前記撮影
レンズのフォーカス制御または露出制御を行う制御手段
と、を具備したことを特徴とする撮像装置。

【００７５】（１０）前記制御手段は、前記の合成(
貼り合わせ) 画面の中央近傍となる前記撮像手段の撮像
領域コーナ部より前記撮像領域の短辺方向において、当
該短辺の略半分の長さと、長辺方向において、当該長辺
の略半分の長さが作る領域を用いて、「フォーカス制
御」または「露出制御」のうちの少なくとも１つを行う
ことを特徴とする（９）に記載の撮像装置。

【００７６】（１１）前記撮像手段は、前記画像が互
いにオーバーラップする領域を有するように配置され、
前記フォーカス制御または前記露出制御において、各々
の画像が共有する領域数よって、画像位置における「重
み付け」をつけたことを特徴とする（９）に記載の撮像
装置。

【００７７】（１２）撮影光学系からの被写体像を光
路分割手段で複数に分割し、複数の画像に対応する撮像
素子で画像を取り込み、１枚の画像に合成する撮像装置
において、前記の合成( 「貼り合わせ」) 後の略中央近
傍を含んだ領域の画像信号を用いて前記撮影光学系のフ
ォーカスまたは露出に関する調整を行うことを特徴とす
る撮像装置。

【００７８】

【発明の効果】以上、本発明の撮像装置によればそれぞ
れ次のような効果が得られる。（１）請求項１に記載の発明によれば、フォーカス制
御において、フォーカスの合う領域は、貼り合わせ画面
のほぼ中央部となり、通常、主要被写体にフォーカスが
合っている。よって、主要被写体が他の撮像手段の画像
にまたがって撮像されていても問題なく、一方、ＡＥ制
御においては、各画像の共有する領域を使用して、最適
な露出調整が行われるため、各画像は互いに同等な輝度
再現をしたものとなり、その結果として自然な貼り合わ
せ画面が得られることになる。

【００７９】（２）請求項２に記載の発明によれば、
フォーカス制御において、各撮像手段の画像の共有する
領域を含む領域を使用し、また、最も主要被写体が配置
されることが予想される領域で、即ち言い換えると、互
いに共有する領域数が多い領域に「重み付け」を施して
フォーカス調整を行うため、主要被写体にフォーカスが
合い、その精度も良好である。よって、主要被写体が他
の撮像素子の画像にまたがって撮像されていても問題な
い。また、ＡＥ制御においては、各画像の共有する領域
を含む領域を使用し、また、最も主要被写体が配置され
ることが予想される領域で、言い換えると、互いに共有
する領域数が多い領域でＡＥ調整が行われるため、主要
被写体は適正な明るさとなり、各ＣＣＤ画像は、同等な
輝度を示したものとなるため、自然な貼り合わせ画面が
得られることになる。

【００８０】以上により、本発明の撮像装置では、撮像
素子の画素数を増やさずに、複数個の既存の撮像素子を
用いて高解像度の画像情報が容易に得られる電子カメラ
等の撮像装置が得られ、複数に分割した画像の貼り合わ
せ画面に関する画質が適正となるような所定の手法によ
ってフォーカス制御および露出制御を行うことのできる
撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる光路分割ユニットの構成的概要
を示す斜視図。

【図２】貼り合わせ画面に関する説明図であり、
（イ）は、図１のＣＣＤ４がハーフミラープリズム２の
後方( ｙ軸方向) に配置されている時の撮像部分Ａ領域
を示す部分図、（ロ）は、図１のＣＣＤ５がハーフミラ
ープリズム２の上方( ｚ軸方向) に配置されている時の
撮像部分Ｂ領域を示す部分図、（ハ）は、図１のＣＣＤ
６がハーフミラープリズム３の右側方( ｘ軸方向) に配
置されている時の撮像部分Ｃ領域を示す部分図、（ニ）
は、図１のＣＣＤ７がハーフミラープリズム３の下方(
ｚ軸方向) に配置されている時の撮像部分Ｄ領域を示す
部分図。

【図３】図３は、四分割された各分割画面の貼り合わせ
画面を示す説明図。

【図４】図４は、本発明の一実施形態例に係わる撮像装
置全体の機能ブロック図。

【図５】図５は、フォーカス( ＡＦ) 調整／ＡＥ調整の
ための信号を得るための領域ａの位置と広さを示す説明
図。

【図６】図６は、図５が示す領域ａの貼り合わせ画面全
体における位置を示す説明図。

【図７】図１の４つの各ＣＣＤに関するＡＥ調整につ
いての説明図であり、（イ）は、ＣＣＤ４でのＡＦ／Ａ
Ｅ調整を行うための領域ａを示す部分図、（ロ）は、Ｃ
ＣＤ５でのＡＦ／ＡＥ調整を行うための領域ｂを示す部
分図、（ハ）は、ＣＣＤ６でのＡＦ／ＡＥ調整を行うた
めの領域ｃを示す部分図、（ニ）は、ＣＣＤ７でのＡＦ
／ＡＥ調整を行うための領域ｄを示す部分図。

【図８】図７の領域ａ、ｂ、ｃ、ｄを貼り合わせ画面
で説明する図であり、（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）
は、それぞれ領域ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１を示す説明
図。

【図９】各ＣＣＤが他のＣＣＤと共有する撮像領域ｅ〜
ｍを示す概念図。

【図１０】画像を「４分割」する従来技術の光学系光路
分割手段の概略を示す斜視図。

【図１１】複数の撮像素子の部分画像( Ａ) 〜( Ｄ) が
貼り合わされた場合を示す概念図。

【符号の説明】

１〜３…ハーフミラープリズム，４〜７…撮像素子
（ＣＣＤ），１００…光路分割ユニット，１０１…一群
レンズ、，１０２…２群レンズ、１０３…
アイリス、，１０４…３群レンズ、２０
０…画像処理部、２０１〜２０４…画像処理回路，
２０５…画像メモリ、２０６…貼り合わせ回路、
２０７…マイコン、２０８…ホワイトバランス回
路，２０９…ＡＥ回路，２１０…タイミングジェネ
レータ，２１１…ＡＦ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田則信東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者宮本清史東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズと、前記撮影レンズを通過した被写体像を複数に分割する光
路分割手段と、前記光路分割手段により分割された画像数に対応し、各
画像が互いにオーバーラップする領域を有するように配
置され、各画像を光電変換する複数の撮像素子からなる
撮像手段と、前記複数の撮像手段からの画像信号の合成、即ち、貼り
合わせを行う画像処理手段と、前記画像処理手段による合成後の画面の略中央近傍に対
応する前記画像信号を用いて前記撮影レンズの「フォー
カス制御」または「露出制御」を行う制御手段と、を具
備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記フォーカス制御または前記露出制御
において、各々の画像が共有する領域数よって、画像位置における
「重み付け」を施すことを特徴とする、請求項１に記載
の撮像装置。
【請求項３】撮影光学系からの被写体像を光路分割手
段で画像の一部分が隣り合う画像と共有するように複数
に分割し、複数の画像に対応する撮像素子で画像を取り
込み、１枚の画像に合成する撮像装置において、前記の共有する領域を含んだ領域の画像信号を用いて前
記撮影光学系のフォーカス調整または露出調整を行うこ
とを特徴とする撮像装置。