WO2021246067A1 - 表示装置およびその制御方法、撮像装置 - Google Patents

表示装置およびその制御方法、撮像装置 Download PDF

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WO2021246067A1
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image pickup
distance
index
display device
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陽一 長田
孝 宮▲埼▼
光一 小田垣
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キヤノン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a display device capable of projecting and displaying an index such as an aiming mark, and an imaging device including the display device.
  • Patent Document 1 discloses an image pickup apparatus including an electronic viewfinder and a sighting device. The optical element of the sighting device can be popped up from the main body of the image pickup device independently of the light emitting unit, and parallax correction can be performed by moving the aiming light source in the vertical direction with respect to the main body.
  • An object of the present invention is to provide a display device capable of automatically adjusting the projection position of an index according to a distance to a subject, and an image pickup device including the display device.
  • the apparatus of one embodiment of the present invention includes an objective window and an eyepiece window, a display means for displaying an index, a reflective optical element for guiding the index to the eyepiece window, a measuring means for measuring a distance to a subject, and the above.
  • a first control means for adjusting the display position of the index according to the distance to the subject measured by the measuring means is provided.
  • the projection position of the index can be automatically adjusted according to the distance to the subject.
  • FIG. 1A is a perspective view when the image pickup apparatus 1 is viewed from the front
  • FIG. 1B is a perspective view when the image pickup apparatus 1 is viewed from the back surface.
  • the positional relationship of each part will be described with the subject side as the front side.
  • the image pickup device 1 is provided with a retractable lens barrel unit 2 on the front side.
  • the lens barrel unit 2 includes a photographing lens that forms a subject image on an image pickup element, is extended from the main body of the image pickup apparatus 1 at the time of photography, and is stored in the main body at the time of storage.
  • the strobe device 3 is provided on the upper part of the image pickup device 1, and a light source emits light at the time of shooting to irradiate the subject with illumination light, so that shooting can be performed with appropriate exposure even in a dark environment.
  • the release button 4 has a configuration capable of performing a two-step pressing operation.
  • SW1 first half-press operation
  • SW2 shooting preparation operation
  • SW2 second full-press operation
  • the zoom lever 5 is a rotation operation type lever arranged on the outer circumference of the release button 4.
  • the photographing lens is zoomed to the telephoto side (the direction in which the angle of view becomes narrower), and by rotating the zoom lever 5 in the second direction, the photographing lens is operated.
  • the zoom operation is performed on the wide-angle side (the direction in which the angle of view widens).
  • the power button 6 has a push button switch. By pressing the power button 6, the image pickup apparatus 1 shifts from the unusable state (off state) to the usable state (on state), or shifts from the usable state to the unusable state.
  • the mode setting dial 7 is a rotation operation member, and a plurality of icons (not shown) corresponding to various shooting modes are printed on the top surface thereof. By matching the desired icon with an index (not shown) provided in the image pickup apparatus 1, the user can perform setting operations such as various modes according to the icon.
  • the image pickup device 1 is provided with a composite display device 8 on the upper portion thereof.
  • the composite display device 8 has a configuration in which the electronic viewfinder function and the sighting device function can be switched.
  • the composite display device 8 has an objective window 102 on the front side and an eyepiece window 83 on the rear side.
  • an operation button 9 and a display device 10 are provided on the back surface of the image pickup device 1.
  • the operation button 9 has a single push button, a cross button, and the like. A plurality of functions according to operations are assigned to the operation buttons 9, and are used when inputting various instructions such as changing shooting conditions and switching to a reproduction mode of image data recorded on the recording medium 23.
  • the display device 10 has a display device, a touch panel, and the like.
  • a liquid crystal display or the like is used as a display device, and like an electronic viewfinder, it is used for confirming an image of a subject to be photographed or a photographed image.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the image pickup apparatus 1.
  • FIG. 2A shows a state in which the composite display device 8 functions as a sight
  • FIG. 2B shows a state in which the composite display device 8 functions as an electronic viewfinder.
  • the optical axis of the imaging optical system is illustrated by the alternate long and short dash line Ax.
  • the image pickup element 21 performs photoelectric conversion on the optical image formed through the lens barrel unit 2 to generate an image signal.
  • a CCD (charge-coupled device) image sensor, a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensor, or the like is used.
  • the main body control unit 30 includes a CPU (Central Processing Unit) and controls the control of each component of the image pickup device 1. By executing a predetermined program, the CPU performs a process of converting an image signal acquired by the image sensor 21 into digital information, a process of developing image data, a process of recording on a recording medium 23, and the like.
  • the image pickup apparatus 1 includes a distance measuring unit 31, a first determination unit 32, and a second determination unit 33 for an object, and a main board, an auxiliary board, or the like (not shown) having processing circuits corresponding to each is mounted. ..
  • the distance measuring unit 31 of the object measures the distance from the image pickup apparatus 1 to the subject (subject distance) based on the principle of triangulation or the like.
  • TOF Time Of Flight
  • the first determination unit 32 determines the characteristics of the subject by image recognition. For example, the contour of the subject can be determined.
  • the second determination unit 33 determines the main subject.
  • the main subject is a main object in photography among a plurality of subjects. For example, when a plurality of subject images are detected in the shootable range, the main subject to be photographed can be determined from the way the image pickup device 1 captures the subject and the capture situation.
  • the method of measuring the subject distance performed by the distance measuring unit 31 and the subject determination method performed by the first determination unit 32 and the second determination unit 33 are merely examples, and there is no problem with other methods.
  • the user can explicitly indicate the image area of a desired subject on the screen by using an operation input means such as an operation button 9 or a touch panel. ..
  • the composite display device 8 includes an organic EL panel 81, a plurality of lenses L1 to L4, a dimming mirror 82, an eyepiece window 83, an objective window 102, and the like.
  • the electronic viewfinder function see FIG. 2B
  • the user can visually recognize the display information of the organic EL panel 81 by looking into the eyepiece window 83. It is possible to confirm the subject image displayed on the organic EL panel 81 and the captured image.
  • the aiming mark 103 is applied to the dimming mirror 82 from the organic EL panel 81 with respect to the light incident from the objective window 102. ) Is superimposed.
  • subject tracking can be assisted.
  • the image pickup apparatus 1 includes a battery 22 as a power source, and a power supply voltage is supplied to each part. Image data and the like of the photographed subject are recorded on the recording medium 23.
  • the organic EL panel 81 is controlled by the main body control unit 30, and the dimming mirror 82 is controlled by the dimming mirror control unit 101.
  • the dimming mirror 82 is a reflective optical element having a structure in which an electrolyte containing silver is filled between glass with an ITO film (a type of transparent conductive film). By applying a voltage to the electrolyte, silver precipitation and elution are switched, and the mirror state and the half mirror state can be switched. In addition, the transmittance of the half mirror can be adjusted by adjusting the voltage value applied to the electrolyte in the half mirror state.
  • the dimming mirror 82 of the present embodiment has a piezo thin film formed on its surface, and changes from a shape curved toward the front side into a flat state by a method of applying a voltage to the piezo thin film.
  • the shape can be changed.
  • the dimming mirror control unit 101 controls to change the voltage applied to the dimming mirror 82 based on the control signal from the main body control unit 30. As a result, control for switching the dimming mirror 82 to the mirror state or the half mirror state, control for changing the shape from a curved shape to a parabolic shape to a flat state, and vice versa are performed.
  • the composite display device 8 is set to function as an electronic viewfinder.
  • the dimming mirror control unit 101 controls the voltage so that the dimming mirror 82 is in the mirror state and has a flat shape.
  • the organic EL panel 81 displays predetermined image information on the dimming mirror 82 based on the control signal of the main body control unit 30.
  • the predetermined image information is image data recorded on the recording medium 23 or image data continuously acquired and generated by the image pickup device 21, so-called live view image information.
  • the dimming mirror 82 at this time is in a mirror state and has a flat shape, the light of the image displayed by the organic EL panel 81 is reflected by the dimming mirror 82 toward the eyepiece window 83. The user can visually recognize the displayed image through the eyepiece window 83.
  • the dimming mirror control unit 101 is for making the dimming mirror 82 in a half mirror state and having a shape curved toward a front side in a convex parabolic shape. Perform voltage control.
  • the incident light from the objective window 102 passes through the lenses L1 and L2, the dimming mirror 82, and the lenses L3 and L4, and the user can visually recognize the object (subject) through the eyepiece window 83.
  • FIG. 3A shows a display example of the organic EL panel 81
  • FIG. 3B shows an example of a subject image visually recognized by the user through the eyepiece window 83.
  • the objective window 102 transmits the light from the subject to the inside of the composite display device 8. Further, the eyepiece window 83 transmits the light from the dimming mirror 82 to the outside of the composite display device 8.
  • both the objective window 102 and the eyepiece window 83 have a planar shape and are manufactured of a material such as glass or plastic.
  • the organic EL panel 81 displays the aiming mark 103 as shown in FIG. 3A.
  • the aiming mark 103 is displayed at a position corresponding to substantially the center of the angle of view captured by the image sensor 21, and the other areas are displayed in black. Since the dimming mirror 82 is in the half mirror state, the dimming mirror 82 transmits the light from the objective window 102 of the image pickup apparatus 1. The light of the aiming mark 103 displayed on the organic EL panel 81 is reflected from the dimming mirror 82 toward the eyepiece window 83 so as to be superimposed on the incident light from the objective window 102.
  • the dimming mirror 82 Since the dimming mirror 82 at this time has a shape curved in a concave parabolic shape toward the rear side, the reflected light of the dimming mirror 82 becomes parallel light rays. That is, the reflected image of the aiming mark 103 appears at a fixed position through the eyepiece window 83 regardless of the position of the user's eyes.
  • the light of the aiming mark 103 is reflected by the dimming mirror 82 and can be visually recognized by the user (observer) from the eyepiece window 83.
  • the subject 104 in the example of FIG. 3B, the dog is visually recognized by the light from the objective window 102.
  • the aiming mark 103 is projected at the center of the optical axis of the lens barrel unit 2, that is, at a position corresponding to substantially the center of the angle of view captured by the image sensor 21 on the dimming mirror 82.
  • the aiming mark 103 is simply projected on the center of the dimming mirror 82, the aiming mark 103 is not projected on the portion corresponding to the substantially center of the angle of view captured by the image sensor 21, and a deviation occurs.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the deviation between the center of the image pickup optical system of the lens barrel unit 2 and the line of sight when the user (observer) visually recognizes the subject 104 through the eyepiece window 83.
  • An example of the first position P104a and the second position P104b as different positions of the subject 104 is shown.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the aiming mark 103 projected on the dimming mirror 82.
  • FIG. 5A is a schematic view when the main part of the sighting device is viewed from the side
  • FIG. 5B is a schematic diagram when viewed from the line-of-sight direction of the observer.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an image visually recognized by an observer from the eyepiece window 83 of the composite display device 8.
  • the distance from the image pickup device 1 to the subject 104 is expressed as X1
  • the distance from the image pickup device 1 to the subject 104 is reached.
  • the distance of is expressed as X2. In this example, "X1 ⁇ X2".
  • the first determination unit 32 recognizes the subject 104, and the distance measuring unit 31 determines that the recognized subject 104 is at a distance X1 from the image pickup device 1.
  • the main body control unit 30 adjusts the aiming mark 103 to the position P1 on the organic EL panel 81 shown in FIG. 5 (A).
  • the position P1 is a preset position, and when it is determined that the distance to the subject 104 is the distance X1 from the image pickup device 1, the position of the aiming mark 103 corresponds to the center of the image pickup optical system of the lens barrel unit 2. It is set to match the position to be used.
  • the aiming mark 103 is projected onto the position Q1 as shown by the crosshairs on the dimming mirror 82 in FIG. 5 (B).
  • the aiming mark 103 can be visually recognized at a position corresponding to substantially the center of the angle of view captured by the image pickup device 21 at the distance X1.
  • the main body control unit 30 automatically adjusts the display position of the aiming mark 103. It is assumed that the first determination unit 32 recognizes the subject 104, and the distance measuring unit 31 determines that the recognized subject 104 is at a distance X2 from the image pickup device 1. In this case, the aiming mark 103 is adjusted to the position P2 on the organic EL panel 81 shown in FIG. 5 (A). The position P2 is set so that the position of the aiming mark 103 coincides with the position corresponding to the center of the image pickup optical system of the lens barrel unit 2 when the distance to the subject 104 is determined to be the distance X2 from the image pickup device 1. It is the position that was done.
  • the aiming mark 103 is projected onto the position Q2 as shown by the crosshairs on the dimming mirror 82 in FIG. 5 (B).
  • the aiming mark 103 can be visually recognized at a position corresponding to substantially the center of the angle of view captured by the image pickup device 21 at the distance X2.
  • the display panel (organic EL panel 81) and the reflective optical element (dimming mirror 82) are controlled in the display device capable of switching the functions of the electronic viewfinder and the sight.
  • the position (projection position) of the index (aiming mark 103) to be projected can be automatically adjusted according to the subject distance. That is, the aiming mark 103 is projected on the dimming mirror 82 at a position corresponding to substantially the center of the angle of view captured by the image sensor 21, regardless of the subject distance. Therefore, the user does not need to manually adjust the projection position of the aiming mark by using an operating member such as a dial.
  • a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
  • the symbols and symbols already used will be diverted, detailed description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described.
  • the method of omitting such a description is the same in the examples described later.
  • FIG. 7 shows an example of an image visually recognized by the user from the eyepiece window 83 of the composite display device (sighting device) 8 of this embodiment.
  • An operation example when the first determination unit 32 recognizes a plurality of subjects will be described.
  • the subjects 104a and 104b having different distances from the image pickup apparatus 1 are shown.
  • the first subject 104a is a subject at a relatively short distance X1 (see FIG. 4) with respect to the image pickup apparatus 1, and the second subject 104b is a subject at a relatively long distance X2 (see FIG. 4).
  • the distance measuring unit 31 determines the distance from the image pickup device 1 to the subject for each recognized subject.
  • the first subject 104a is determined to be at a distance X1
  • the second subject 104b is determined to be at a distance X2.
  • the plurality of aiming marks 103 are adjusted to positions P1 and P2 on the display panel shown in FIG. 5A, respectively, and displayed at each set position. That is, the aiming marks are projected on the positions Q1 and Q2 on the dimming mirror 82 shown in FIG. 5 (B), respectively.
  • the aiming marks 103a and 103b can be visually recognized at a substantially central position in the photographable range of the image pickup apparatus 1.
  • the aiming mark 103a is displayed at the first position on the screen corresponding to the distance X1
  • the aiming mark 103b is displayed at the second position on the screen corresponding to the distance X2.
  • the aiming mark 103 is projected at the position of the shootable range corresponding to the distance to each subject as shown in FIG. Even if the user is uncertain about the selection of the main subject for a plurality of subjects, it is possible to track any of the subjects 104a and 104b. Although the examples of the two subjects 104a and 104b have been described, the present embodiment can be applied even when three or more subjects are detected, and in that case, the aiming mark is applied according to the number of detected subjects. The number of is set. This also applies to the examples described later.
  • FIG. 8 shows an example of an image visually recognized by the user from the eyepiece window 83 of the composite display device (sighting device) 8 of the present embodiment. Also in this embodiment, an operation example when the first determination unit 32 recognizes a plurality of subjects 104a and 104b will be described.
  • the distance measuring unit 31 determines the subject distance for each recognized subject.
  • the first subject 104a is determined to be at a distance X1 (see FIG. 4)
  • the second subject 104b is determined to be at a distance X2 (see FIG. 4).
  • the plurality of aiming marks 103 are adjusted to positions P1 and P2 on the organic EL panel 81 shown in FIG. 5A, respectively.
  • the second determination unit 33 determines the main subject from a plurality of subjects. The determination of the main subject is performed based on the size of the subject image, the subject distance, the face recognition result, the operation instruction information of the user, and the like.
  • the main body control unit 30 controls the organic EL panel 81 to discriminately display an aiming mark corresponding to the main subject and an aiming mark corresponding to a subject other than the main subject. I do. For example, the aiming mark 103a at the position P1 corresponding to the subject 104a is displayed brighter than the aiming mark 103b at the position P2.
  • the aiming mark corresponding to the determined main subject is projected relatively brightly, so that when the user looks into the eyepiece window 83, the main subject is mainly projected. It becomes easier to track the subject.
  • a method other than changing the brightness of the display of the aiming mark there is a method of displaying the aiming mark 103a corresponding to the main subject 104a larger than the aiming mark 103b corresponding to the subject 104b determined not to be the main subject. ..
  • there is a method of changing the display color, saturation, shape, etc. of the aiming mark so that the aiming mark corresponding to the main subject can be displayed in an identifiable manner.
  • the aiming mark 103b itself may not be projected on the subject 104b that is determined not to be the main subject.
  • the image pickup apparatus 1 of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 (A) and 9 (B) show an example of an image visually recognized by the user from the eyepiece window 83 of the composite display device (aiming device) 8 of this embodiment.
  • the first determination unit 32 recognizes the subject 104a, and the distance measuring unit 31 determines that the recognized subject 104a is at a distance X1 (see FIG. 4) from the image pickup device 1.
  • the display position of the aiming mark 103 is adjusted according to the subject distance.
  • the main body control unit 30 controls the organic EL panel 81 to change the display color or brightness of the aiming mark 103 as shown in FIG. 9A.
  • the main body control unit 30 controls to blink the aiming mark 103.
  • the present embodiment it is possible to identifiablely notify the user whether or not the aiming mark 103 has been adjusted to the optimum position.
  • the subject 104 is determined by the determination process by the first determination unit 32, but the subject selected by the user is determined by using an operation input means such as an operation button 9 or a touch panel. You may.
  • an organic EL panel is shown as a light source of the aiming mark 103, the present invention is not limited to this, and a light source provided in a display device such as a liquid crystal display panel may be used. Further, a single light source such as an LED (light emitting diode) may be used. In that case, a slide mechanism unit that changes the position of the light source or a rotation mechanism unit that changes the irradiation angle of the light source is used. The main body control unit 30 adjusts the display position of the index by controlling the drive of the drive source (actuator or the like) of the slide mechanism unit or the rotation mechanism unit.
  • the composite display device 8 is integrally configured with the main body of the image pickup device 1, there is a configuration in which the composite display device 8 is removable from the main body of the image pickup device 1.
  • the composite display device 8 And the image pickup device 1 have a wired or wireless communication means.
  • the lens barrel unit 2 does not necessarily have to be fixed to the image pickup device 1, and can be applied to a detachable so-called interchangeable lens type image pickup system.
  • an example of using the operation button 9 as an operation means for switching between the electronic viewfinder function and the sighting device function of the composite display device 8 is shown.
  • As another operating means for example, in an example in which the display device 10 is provided with a contact detection device such as a touch panel, switching between the electronic viewfinder function and the sighting device function of the composite display device 8 is performed according to the operation on the touch panel.

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Abstract

指標の投影位置を被写体までの距離に応じて自動的に調整可能な表示装置、およびこれを備える撮像装置を提供する。　撮像装置（１）は、電子ビューファインダ機能と照準器機能との切り替えが可能な複合表示装置（８）を備える。複合表示装置（８）は、接眼窓（８３）および対物窓（１０２）と、指標である照準マークを表示する有機ＥＬパネル（８１）と、指標を接眼窓（８３）へ導くための反射光学素子である調光ミラー（８２）を備える。判定部（３２）は被写体を判定し、距離測定部３１は被写体までの距離を測定する。本体制御部（３０）は有機ＥＬパネル（８１）の制御を行い、調光ミラー制御部（１０１）は調光ミラー（８２）の状態および形状を制御する。本体制御部（３０）は被写体の距離情報に基づいて照準マークの投影位置を調整する制御を行う。

Description

表示装置およびその制御方法、撮像装置
　本発明は、照準マーク等の指標を投影表示可能な表示装置、およびこれを備える撮像装置に関する。
　被写体が鳥や飛行機等のように撮像装置から遠方にある動体の場合、撮像装置が備えるドットサイトと呼ばれる照準器を使用した撮影が可能である。また、高倍率のレンズを備える撮像装置においては、安定した撮影を可能とするために電子ビューファインダ等の表示装置が搭載されている。特許文献１には電子ビューファインダおよび照準器を備えた撮像装置が開示されている。照準器の光学素子を発光ユニットとは独立して撮像装置の本体部からポップアップ可能な構成であり、照準光源を本体部に対して上下方向に移動させることによって視差補正が可能である。
特開２０１５－１４１２９６号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、照準器の機能と電子ビューファインダの機能をそれぞれ別個の装置を用いて実現している。このため、照準器を利用している際に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル等からなる電子ビューファインダの表示パネルを光源として利用できなかった。また撮像装置から被写体までの距離（被写体距離）に応じた照準光源（照準器の指標）の位置調整による視差補正では、使用者が照準光源をダイヤル等の手動操作で行う必要があるので調整が煩わしい。つまり、自動的な位置調整が好ましい。
　本発明の目的は、指標の投影位置を被写体までの距離に応じて自動的に調整可能な表示装置、およびこれを備える撮像装置を提供することである。
　本発明の一実施形態の装置は、対物窓および接眼窓と、指標を表示する表示手段と、前記指標を前記接眼窓へ導く反射光学素子と、被写体までの距離を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された被写体までの距離によって前記指標の表示位置を調整する第１の制御手段と、を備える。
　本発明によれば、指標の投影位置を被写体までの距離に応じて自動的に調整することができる。
本発明に係る表示装置を備えた撮像装置の外観斜視図である。 第１実施例の撮像装置の構成例を示すブロック図である。 複合表示装置の表示例を示す図である。 撮像光学系の中心と接眼部を介して被写体を視認した際の視線とのズレを模式的に表す図である。 調光ミラーに投影された照準マークを模式的に表す図である。 第１実施例の複合表示装置の接眼窓から視認される像の例を示す図である。 第２実施例の複合表示装置の接眼窓から視認される像の例を示す図である。 第３実施例の複合表示装置の接眼窓から視認される像の例を示す図である。 第４実施例の複合表示装置の接眼窓から視認される像の例を示す図である。
第１実施例
　以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
　図１および図２を参照して、本実施例の撮像装置１の構成について説明する。図１（Ａ）は撮像装置１を正面から見た場合の斜視図であり、図１（Ｂ）は撮像装置１を背面から見た場合の斜視図である。以下では被写体側を前側として各部の位置関係について説明する。
　撮像装置１は前側に沈胴式の鏡筒ユニット２を備える。鏡筒ユニット２は、被写体像を撮像素子に結像する撮影レンズを備え、撮影時には撮像装置１の本体部から繰り出され、収納時には本体部の中に格納される。ストロボ装置３は撮像装置１の上部に設けられており、撮影時に光源が発光して被写体へ照明光を照射することで暗い環境でも適正な露出で撮影を行うことができる。
　撮像装置１の上面部には、各種の操作部材が配置されている。レリーズボタン４は２段階の押圧操作が可能な構成である。レリーズボタン４を用いて使用者が１段目の半押し操作（ＳＷ１）を行うと、撮影準備動作（測光動作や測距動作等）が開始される。次に使用者がレリーズボタン４の２段目の全押し操作（ＳＷ２）を行うと、被写体の撮影が開始された後、撮像装置１に内蔵された記録媒体に被写体の画像データが記録される。
　ズームレバー５は、レリーズボタン４の外周に配置された回転操作型レバーである。第１の方向へのズームレバー５の回転操作により、撮影レンズが望遠側（画角が狭くなる方向）にズーム動作が行われ、第２の方向へのズームレバー５の回転操作により、撮影レンズが広角側（画角が広がる方向）にズーム動作が行われる。
　電源ボタン６は押しボタンスイッチを有する。電源ボタン６の押下により、撮像装置１は使用不可状態（オフ状態）から使用可能状態（オン状態）へ移行し、または使用可能状態から使用不可状態へ移行する。
　モード設定ダイヤル７は回転操作部材であり、その天面には、各種の撮影モードに応じた複数のアイコン（不図示）が印刷されている。使用者は所望のアイコンを撮像装置１に設けられた指標（不図示）に合わせることで、アイコンに応じた各種モ－ド等の設定操作を行うことができる。
　撮像装置１はその上部に複合表示装置８を備える。複合表示装置８は電子ビューファインダ機能と照準器機能との切り替えが可能な構成である。複合表示装置８は前側に対物窓１０２を有し、後側に接眼窓８３を有する。
　図１（Ｂ）に示されるように、撮像装置１の背面部には操作ボタン９と表示装置１０が設けられている。操作ボタン９は単独の押しボタン、および十字ボタン等を有する。操作ボタン９には操作に応じた複数の機能が割り当てられており、例えば撮影条件の変更、記録媒体２３に記録された画像データの再生モードへの切り替えといった、各種指示の入力時に使用される。
　表示装置１０は表示デバイスやタッチパネル等を有する。表示デバイスとして液晶ディスプレイ等が用いられ、電子ビューファインダと同様に、撮影対象である被写体の画像、あるいは撮影された画像の確認に用いられる。
　図２は撮像装置１の構成を示すブロック図である。図２（Ａ）は複合表示装置８が照準器として機能している状態を示し、図２（Ｂ）は複合表示装置８が電子ビューファインダとして機能している状態を示す。撮像光学系の光軸を１点鎖線Ａｘで図示する。
　撮像素子２１は鏡筒ユニット２を介して結像される光学像に対して光電変換を行い、画像信号を生成する。ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサやＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサ等が使用される。本体制御部３０はＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、撮像装置１の各構成部の制御を統括する。ＣＰＵは所定のプログラムを実行することにより、撮像素子２１により取得された画像信号をデジタル情報に変換する処理や、画像データの現像処理および記録媒体２３への記録処理等を行う。
　撮像装置１は対象物の距離測定部３１、第１判定部３２、第２判定部３３を備えており、それぞれに対応する処理回路を有する不図示の主基板や補助基板等が実装されている。対象物の距離測定部３１は三角測量の原理等に基づいて、撮像装置１から被写体までの距離（被写体距離）を計測する。あるいは瞳分割型撮像素子を用いた撮像面位相差検出方法によって、視点の異なる複数の画像データから距離情報（深度情報）を取得する方法がある。取得された複数の画像から像ずれ量マップや、像ずれ量に所定の変換係数を乗算して算出されるデフォーカス量マップ、デフォーカス量を被写体の距離情報に換算した距離マップや距離画像を生成することができる。また、被写体への投光から反射光を受けるまでの遅延時間を測定して被写体までの距離計測を行うＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）法がある。
　第１判定部３２は画像認識によって被写体の特徴を判定する。例えば、被写体の輪郭を判定することができる。第２判定部３３は主被写体を判定する。主被写体とは、複数の被写体のうち、撮影における主たる対象物のことである。例えば、撮影可能範囲に複数の被写体像が検出された場合、撮像装置１による被写体の捉え方、捉え状況から、撮影対象である主被写体を判定することができる。
　距離測定部３１が行う被写体距離の測定方法や、第１判定部３２、第２判定部３３が行う被写体判定方法は一例に過ぎず、他の方法でも問題はない。例えば第１判定部３２、第２判定部３３にて使用者は操作ボタン９やタッチパネル等の操作入力手段を使用して、所望の被写体の画像領域を画面上で明示的に指示することができる。
　複合表示装置８は有機ＥＬパネル８１、複数のレンズＬ１～Ｌ４、調光ミラー８２、接眼窓８３、対物窓１０２等を備える。複合表示装置８の電子ビューファインダ機能（図２（Ｂ）参照）にて、使用者は接眼窓８３を覗く事で有機ＥＬパネル８１の表示情報を視認可能である。有機ＥＬパネル８１に表示された被写体像の確認や撮影された画像の確認を行うことができる。
　一方、複合表示装置８の照準器機能（図２（Ａ）参照）にて、対物窓１０２から入射する光に対して、有機ＥＬパネル８１から調光ミラー８２上に照準マーク１０３（図３参照）が重畳される形で照射が行われる。これにより、被写体追尾を補助することができる。
　撮像装置１は、電源となる電池２２を備え、各部に電源電圧が供給される。記録媒体２３には撮影された被写体の画像データ等が記録される。
　次に、複合表示装置８の詳細な構成について説明する。有機ＥＬパネル８１は本体制御部３０によって制御され、調光ミラー８２は調光ミラー制御部１０１によって制御される。調光ミラー８２は、ＩＴＯ膜（透明導電膜の一種）付きのガラスの間に銀を含む電解質を満たした構成の反射光学素子である。電解質に電圧を印加することで銀の析出と溶出が切り替わり、ミラー状態とハーフミラー状態とを切り替えることができる。加えて、ハーフミラー状態の時の電解質に印加する電圧値の調整によって、ハーフミラーの透過率を調整することが可能である。本実施形態の調光ミラー８２はその表面上にピエゾ薄膜が形成されており、ピエゾ薄膜への電圧の印加方法によって前側に向けて凸の放物面形状に湾曲した形状からフラットな状態へと形状を変化させることができる。
　調光ミラー制御部１０１は本体制御部３０からの制御信号に基づいて、調光ミラー８２への印加電圧を変更する制御を行う。これによって、調光ミラー８２をミラー状態またはハーフミラー状態に切り替える制御と、放物面形状に湾曲した形状からフラットな状態へと形状を変化させる制御およびその逆の制御が行われる。
　操作ボタン９を用いて第１の操作が行われた場合、複合表示装置８は電子ビューファインダとして機能するように設定される。この場合（図２（Ｂ）参照）、調光ミラー制御部１０１は調光ミラー８２をミラー状態であって、かつ、フラットな形状とするための電圧制御を行う。一方、有機ＥＬパネル８１は、本体制御部３０の制御信号に基づき、調光ミラー８２に対して所定の画像情報を表示する。所定の画像情報とは、記録媒体２３に記録された画像データ、または撮像素子２１によって連続的に取得されて生成される画像データ、所謂ライブビュー画像の情報である。このときの調光ミラー８２はミラー状態であって、かつ、フラットな形状であるので、有機ＥＬパネル８１による表示画像の光は調光ミラー８２によって接眼窓８３に向けて反射される。使用者は接眼窓８３を通して表示画像を視認することができる。
　また、操作ボタン９を用いて第２の操作が行われた場合、複合表示装置８を照準器として機能するように設定される。この場合（図２（Ａ）参照）、調光ミラー制御部１０１は調光ミラー８２をハーフミラー状態であって、かつ、前側に向けて凸の放物面形状に湾曲した形状とするための電圧制御を行う。対物窓１０２からの入射光はレンズＬ１、Ｌ２、調光ミラー８２、レンズＬ３、Ｌ４を透過し、使用者は接眼窓８３を通して対象物（被写体）を視認することができる。
　図３を参照して、複合表示装置８を照準器として機能させるように設定されている場合について説明する。図３（Ａ）は有機ＥＬパネル８１の表示例を示し、図３（Ｂ）は接眼窓８３を通して使用者が視認する被写体像の例を示す。
　対物窓１０２は被写体からの光を複合表示装置８の内部へ透過させる。また接眼窓８３は調光ミラー８２からの光を複合表示装置８の外部へ透過させる。具体的には、対物窓１０２と接眼窓８３はいずれも平面形状であり、ガラスやプラスチック等の材料で製造される。
　複合表示装置８の照準器機能が設定された場合、図３（Ａ）に示されるように有機ＥＬパネル８１は照準マーク１０３を表示する。照準マーク１０３は撮像素子２１で捉えられる画角の略中心に相当する箇所に表示され、その他の領域は黒色で表示される。調光ミラー８２はハーフミラー状態であるので、調光ミラー８２は、撮像装置１の対物窓１０２からの光を透過する。有機ＥＬパネル８１上に表示された照準マーク１０３の光は、対物窓１０２からの入射光に重畳させる形で調光ミラー８２から接眼窓８３に向けて反射される。このときの調光ミラー８２は後側に向けて凹の放物面形状に湾曲した形状となっているので、調光ミラー８２の反射光は平行光線となる。つまり照準マーク１０３の反射像は使用者の目の位置によらず、接眼窓８３を通して一定の位置に見える。
　図３（Ｂ）において、照準マーク１０３の光は調光ミラー８２によって反射され、使用者（観察者）は接眼窓８３から視認可能である。被写体１０４として、図３（Ｂ）の例では犬が対物窓１０２からの光によって視認される。
　照準マーク１０３は鏡筒ユニット２の光軸中心、即ち調光ミラー８２上の撮像素子２１で捉えられる画角の略中心に相当する箇所に投影されることが好ましい。但し、照準器機能を有する複合表示装置８の位置と、鏡筒ユニット２の位置との間には撮像装置１の上下方向にズレがあり、それぞれの光軸にもズレが生じる。このため、単純に調光ミラー８２の中心に照準マーク１０３を投影してしまうと撮像素子２１で捉えられる画角の略中心に相当する箇所に照準マーク１０３が投影されず、ズレが発生する。
　図４は、鏡筒ユニット２の撮像光学系の中心と、使用者（観察者）が接眼窓８３を介して被写体１０４を視認する際の視線とのズレを模式的に表した図である。被写体１０４の異なる位置として第１の位置Ｐ１０４ａと第２の位置Ｐ１０４ｂの例を示す。図５は調光ミラー８２に投影される照準マーク１０３を説明する模式図である。図５（Ａ）は照準器の要部を側方から見た場合の模式図であり、図５（Ｂ）は観察者の視線方向から見た場合の模式図である。図６は複合表示装置８の接眼窓８３から観察者により視認される像の例を示す図である。
　図４に示す被写体１０４が第１の位置Ｐ１０４ａにあるとき、撮像装置１から被写体１０４までの距離をＸ１と表記し、被写体１０４が第２の位置Ｐ１０４ｂにあるとき、撮像装置１から被写体１０４までの距離をＸ２と表記する。この例では「Ｘ１＜Ｘ２」である。
　第１判定部３２は被写体１０４を認識し、距離測定部３１は認識された被写体１０４が撮像装置１から距離Ｘ１にあると判定する。この場合、本体制御部３０は照準マーク１０３を、図５（Ａ）に示す有機ＥＬパネル８１上の位置Ｐ１に調整する。位置Ｐ１は予め設定された位置であり、被写体１０４までの距離が撮像装置１から距離Ｘ１であると判定された場合に、照準マーク１０３の位置が鏡筒ユニット２の撮像光学系の中心に対応する位置と一致するように設定される。これにより、図５（Ｂ）にて調光ミラー８２上の十字線で示すように照準マーク１０３が位置Ｑ１に投影される。使用者は接眼窓８３を覗いた際、図６（Ａ）に示すように照準マーク１０３を、距離Ｘ１における撮像素子２１で捉えられる画角の略中心に相当する箇所に視認することができる。
　被写体１０４の位置が変化した場合に本体制御部３０は、照準マーク１０３の表示位置を自動的に調整する。第１判定部３２が被写体１０４を認識し、距離測定部３１は認識された被写体１０４が撮像装置１から距離Ｘ２にある判定したとする。この場合、照準マーク１０３は図５（Ａ）に示す有機ＥＬパネル８１上の位置Ｐ２に調整される。位置Ｐ２は被写体１０４までの距離が撮像装置１から距離Ｘ２であると判定された場合に、照準マーク１０３の位置が鏡筒ユニット２の撮像光学系の中心に対応する位置と一致するように設定された位置である。これにより、図５（Ｂ）にて調光ミラー８２上の十字線で示すように照準マーク１０３が位置Ｑ２に投影される。使用者は接眼窓８３を覗いた際、図６（Ｂ）に示すように照準マーク１０３を、距離Ｘ２における撮像素子２１で捉えられる画角の略中心に相当する箇所に視認することができる。
　本実施例では、電子ビューファインダおよび照準器の機能を切り替え可能な表示装置において、表示パネル（有機ＥＬパネル８１）、および反射光学素子（調光ミラー８２）の制御が行われる。表示パネルの光源を利用し、投影する指標（照準マーク１０３）の位置（投影位置）を、被写体距離に応じて自動的に調整することができる。つまり被写体距離によらず、照準マーク１０３が調光ミラー８２上の撮像素子２１で捉えられる画角の略中心に相当する箇所に投影される。よって、使用者はダイヤル等の操作部材を用いて照準マークの投影位置を手動で調整する必要がない。
第２実施例
　図７を参照して、本発明の第２実施例について説明する。以下では、第１実施例と同様の事項については既に使用した符号や記号等を流用することで、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。このような説明の省略方法は後述の実施例でも同じである。
　図７は本実施例の複合表示装置（照準器）８の接眼窓８３から使用者により視認される像の例を示す。第１判定部３２が複数の被写体を認識した場合における動作例を説明する。撮像装置１からの距離が異なる被写体１０４ａ，１０４ｂを示す。撮像装置１に対して、第１の被写体１０４ａを相対的に近い距離Ｘ１（図４参照）の被写体とし、第２の被写体１０４ｂを相対的に遠い距離Ｘ２（図４参照）の被写体とする。
　第１判定部３２が画角内に複数の被写体１０４ａ，１０４ｂを認識した場合、距離測定部３１は認識された被写体ごとに撮像装置１から被写体までの距離を判定する。第１の被写体１０４ａは距離Ｘ１にあると判定され、第２の被写体１０４ｂは距離Ｘ２にあると判定される。複数の照準マーク１０３は図５（Ａ）に示す表示パネル上における位置Ｐ１、Ｐ２にそれぞれ調整され、設定された各位置に表示される。つまり、図５（Ｂ）に示す調光ミラー８２上の位置Ｑ１およびＱ２に照準マークがそれぞれ投影される。使用者は接眼窓８３を覗いた際、図７に示すように、照準マーク１０３ａおよび１０３ｂを撮像装置１の撮影可能範囲の略中央位置に視認することができる。照準マーク１０３ａは距離Ｘ１に対応する画面上の第１の位置に表示され、照準マーク１０３ｂは距離Ｘ２に対応する画面上の第２の位置に表示される。
　本実施例では、複数の被写体１０４ａ、１０４ｂが検出された場合、図７に示すように各被写体までの距離に対応する撮影可能範囲の位置にそれぞれ照準マーク１０３が投影される。複数の被写体に対して使用者が主被写体の選択に迷っている場合でも、被写体１０４ａ、１０４ｂのいずれも追尾することが可能である。尚、２つの被写体１０４ａ、１０４ｂの例を説明したが、３つ以上の被写体が検出された場合でも本実施例を適用可能であり、その場合には検出された被写体の数に応じて照準マークの数が設定される。このことは後述の実施例でも同じである。
第３実施例
　図８を参照して、本発明の第３実施例について説明する。図８は本実施例の複合表示装置（照準器）８の接眼窓８３から使用者により視認される像の例を示す。本実施例でも第１判定部３２が複数の被写体１０４ａ，１０４ｂを認識した場合における動作例を説明する。
　第１判定部３２が複数の被写体を認識した場合、距離測定部３１は認識された被写体ごとに被写体距離を判定する。第１の被写体１０４ａは距離Ｘ１（図４参照）にあると判定され、第２の被写体１０４ｂは距離Ｘ２（図４参照）にあると判定される。複数の照準マーク１０３は図５（Ａ）に示す有機ＥＬパネル８１上の位置Ｐ１、Ｐ２にそれぞれ調整される。また、第２判定部３３は複数の被写体から主被写体の判定を行う。主被写体の判定は被写体画像のサイズ、被写体距離、顔認識結果、あるいは使用者の操作指示情報等に基づいて行われる。被写体１０４ａが主被写体であると判定された場合、本体制御部３０は有機ＥＬパネル８１を制御し、主被写体に対応する照準マークと主被写体でない被写体に対応する照準マークを識別可能に表示する制御を行う。例えば、被写体１０４ａに対応する位置Ｐ１での照準マーク１０３ａは位置Ｐ２での照準マーク１０３ｂよりも明るく表示される。
　本実施例では、複数の被写体にそれぞれ対応する照準マークのうち、判定された主被写体に対応する照準マークが相対的に明るく投影されるので、使用者が接眼窓８３を覗いた際に、主被写体の追尾が行い易くなる。なお、照準マークの表示の明るさを変化させる以外の方法として、主被写体１０４ａに対応する照準マーク１０３ａを主被写体ではないと判定された被写体１０４ｂに対応する照準マーク１０３ｂより大きく表示する方法がある。また、照準マークの表示色や彩度、形状等を変更して主被写体に対応する照準マークを識別可能に表示する方法がある。あるいは、主被写体ではないと判定された被写体１０４ｂについては照準マーク１０３ｂ自体を投影しなくても構わない。
第４実施例
　図９を参照して、本発明の第４実施例の撮像装置１について説明する。図９（Ａ）および（Ｂ）は本実施例の複合表示装置（照準器）８の接眼窓８３から使用者により視認される像の例を示す。
　第１判定部３２は被写体１０４ａを認識し、距離測定部３１は認識された被写体１０４ａが撮像装置１から距離Ｘ１（図４参照）にあると判定する。被写体距離に応じて照準マーク１０３の表示位置が調整される。以上の処理が終わると本体制御部３０は有機ＥＬパネル８１を制御して、図９（Ａ）に示すように照準マーク１０３の表示色または明るさを変更する。あるいは、本体制御部３０は図９（Ｂ）に示すように、照準マーク１０３を点滅させる制御を行う。
　本実施形態によれば、照準マーク１０３が最適な位置に調整済みであるか否かを、使用者に対して識別可能に通知することが可能である。
その他の実施例
　前記の各実施例では、第１判定部３２による判定処理で被写体１０４の決定を行う例を示したが、操作ボタン９やタッチパネル等の操作入力手段を用いて使用者が選択した被写体を決定してもよい。
　また、照準マーク１０３の光源として有機ＥＬパネルの例を示したが、これに限定されず、液晶表示パネル等の表示デバイスが備える光源を利用してもよい。またＬＥＤ（発光ダイオード）等の単一光源を利用してもよい。その場合には光源の位置を変更するスライド機構部、または光源の照射角度を変更する回転機構部が用いられる。本体制御部３０はスライド機構部または回転機構部の駆動源（アクチュエータ等）の駆動制御を行うことにより指標の表示位置を調整する。
　複合表示装置８が撮像装置１の本体部と一体に構成される例のほかには、複合表示装置８が撮像装置１の本体部に対して着脱可能な構成がある。この場合、反射光学素子（調光ミラー８２）の制御部１０１と本体制御部３０、および表示パネル（有機ＥＬパネル８１）と本体制御部３０との通信を可能にするために、複合表示装置８と撮像装置１とは有線または無線の通信手段を有する。また、鏡筒ユニット２は撮像装置１に必ずしも固定されている必要はなく、着脱可能な、所謂レンズ交換式撮像システムへの適用が可能である。
　複合表示装置８の電子ビューファインダ機能と照準器機能との切り替え用の操作手段として、操作ボタン９を用いる例を示した。その他の操作手段として、例えば表示装置１０がタッチパネル等の接触検知デバイスを備える例において、タッチパネルへの操作にしたがって複合表示装置８の電子ビューファインダ機能と照準器機能との切り替えが行われる。
　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
　１　撮像装置
　８　複合表示装置
　９　操作ボタン
　３０　本体制御部
　３１　距離測定部
　３２　第１判定部
　３３　第２判定部
　８１　有機ＥＬパネル
　８２　調光ミラー
　１０１　調光ミラー制御部

 

Claims (15)

  1. 　対物窓および接眼窓と、
    　指標を表示する表示手段と、
    　前記指標を前記接眼窓へ導く光学素子と、
    　被写体までの距離を測定する測定手段と、
    　前記測定手段により測定された被写体までの距離によって前記指標の表示位置を調整する第１の制御手段と、を備える
    　ことを特徴とする表示装置。
  2. 　前記光学素子をミラー状態またはハーフミラー状態に変更する制御を行う第２の制御手段をさらに備え、
    　前記光学素子が前記ミラー状態に変更された場合、前記第１の制御手段は前記表示手段により被写体の画像を表示する制御を行い、
    　前記光学素子が前記ハーフミラー状態に変更された場合、前記第１の制御手段は前記表示手段により前記指標を表示する制御を行う
    　ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記第２の制御手段は、前記光学素子を、前記ミラー状態かつフラットな形状と、前記ハーフミラー状態かつ湾曲した形状とのいずれかに変更する制御を行う
    　ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置を備え、
    　前記指標は照準マークである
    　ことを特徴とする撮像装置。
  5. 　撮像光学系および撮像素子によって撮像される被写体を検出する第１判定手段を備え、
    　前記測定手段は前記第１判定手段によって検出された前記被写体までの被写体距離を測定する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
  6. 　前記第１判定手段は、操作入力手段により選択された画像領域から対応する被写体を前記被写体として決定する
    　ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
  7. 　前記第１の制御手段は、前記測定手段により測定された前記被写体の距離情報により、前記指標の投影位置を被写体距離における撮像光学系の中心に対応する位置に一致させる調整を行う
    　ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
  8. 　前記第１判定手段が複数の被写体を検出した場合、前記測定手段は被写体ごとに距離を測定し、
    　前記第１の制御手段は、検出された被写体ごとに対応する前記指標の投影位置を調整する制御を行う
    　ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の撮像装置。
  9. 　前記第１判定手段によって複数の被写体が検出された場合、前記複数の被写体から主被写体を判定する第２判定手段を備え、
    　前記第１の制御手段は前記表示手段を制御し、前記第２判定手段により判定された主被写体に対する第１の指標と、前記第２判定手段により主被写体でないと判定された被写体に対する第２の指標とを識別可能に表示する制御を行う
    　ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
  10. 　前記第１の制御手段は、前記第１および第２の指標を異なる明るさもしくは色または大きさで表示させる制御を行う
    　ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
  11. 　前記第１の制御手段は、前記指標の投影位置を調整した後、前記指標の明るさもしくは色を変更し、または前記指標を点滅させる制御を行う
    　ことを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
  12. 　前記表示装置は、前記撮像装置の本体部と一体であるか、または該本体部に対して着脱可能である
    　ことを特徴とする請求項４から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
  13. 　前記表示手段は光源を有する表示パネルである
    　ことを特徴とする請求項４から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
  14. 　前記表示装置を電子ビューファインダまたは照準器として機能させる切り替え手段を備える
    　ことを特徴とする請求項４から１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
  15. 　対物窓および接眼窓と、
    　指標を表示する表示手段と、
    　前記指標を前記接眼窓へ導く光学素子と、
    　被写体までの距離を測定する測定手段と、
    　前記表示手段を制御する制御手段と、を備える表示装置にて実行される制御方法であって、
    　前記測定手段により被写体までの距離を測定する工程と、
    　測定された被写体までの距離によって前記制御手段が前記指標の表示位置を調整する工程と、を有する
    　ことを特徴とする表示装置の制御方法。

     
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