説明

撮像装置、及びその制御方法

【課題】撮像素子シフト方式のぶれ補正の効果をライブビュー画像に反映させる。
【解決手段】被写体像を光電変換する第1と第2の撮像素子と、前記第1又は第2の撮像素子にて結像した光学像を画像として表示する表示部と、を備える撮像装置であって、撮像装置の振れの検出手段と、前記振れ量に応じて前記第1の撮像素子を移動させ、前記第1の撮像素子の第1領域から出力された電気信号に対応する第1の画像を生成する第1の撮像手段と、前記第1の撮像素子の移動量と前記第1領域とに基づいて、前記第1領域に結像する前記光学像の部分と前記第2の撮像素子の第2領域に結像する前記光学像の部分とが対応するように、前記第2領域を決定する決定手段と、前記第2領域から出力された電気信号に対応する第2の画像を取得する第2の撮像手段と、前記第2の画像を前記表示部に表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、デジタル一眼レフカメラ(撮像装置)において、カメラ本体の背面に設けられた表示素子(電子ファインダ)に撮像素子より取得された画像のリアルタイム表示(以下、ライブビュー表示とする)を実現する技術が知られている(特許文献1参照)。特許文献1のデジタル一眼レフカメラは、クイックリターンミラーの後方の撮像素子から得られた画像をライブビュー画像として使用している。一方、クイックリターンミラーの後方の撮像素子(メイン撮像素子)とは別の撮像素子(サブ撮像素子)を用いてライブビュー(サブ撮像素子ライブビュー)を実現するデジタル一眼レフカメラが知られている。
【0003】
また、デジタル一眼レフカメラのぶれ(振動)を検出し、ぶれ量に応じてメイン撮像素子を移動させることにより、ぶれを補正する技術(撮像素子シフト方式のぶれ補正)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−222903号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
サブ撮像素子ライブビューを実現するデジタル一眼レフカメラにおいて撮像素子シフト方式のぶれ補正を行う場合、通常、メイン撮像素子は移動するがサブ撮像素子は移動しない。そのため、ユーザはライブビュー画像を見てもぶれ補正の効果を認識することができない。
【0006】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、サブ撮像素子ライブビューを実現する撮像装置において、撮像素子シフト方式のぶれ補正の効果をライブビュー画像に反映させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、第1の本発明は、被写体の光学像を光電変換する第1の撮像素子と、前記光学像を光電変換する第2の撮像素子と、前記第1の撮像素子又は前記第2の撮像素子にて結像した光学像を画像として表示する表示部と、を備える撮像装置であって、前記撮像装置に加わる振れを検出する検出手段と、前記振れ量に応じて前記第1の撮像素子を移動させる移動手段と、前記第1の撮像素子の第1領域から出力された電気信号に対応する第1の画像を生成する第1の撮像手段と、前記移動手段による前記第1の撮像素子の移動量と前記第1領域とに基づいて、前記第1領域に結像する前記光学像の部分と前記第2の撮像素子の第2領域に結像する前記光学像の部分とが対応するように、前記第2領域を決定する決定手段と、前記第2領域から出力された電気信号に対応する第2の画像を取得する第2の撮像手段と、前記第2の画像を前記表示部に表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置を提供する。
【0008】
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。
【発明の効果】
【0009】
以上の構成により、本発明によれば、サブ撮像素子ライブビューを実現する撮像装置において、撮像素子シフト方式のぶれ補正の効果をライブビュー画像に反映させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施例1に係る撮像装置100の外観を示す図である。
【図2】撮像装置100の機能ブロック図である。
【図3】撮像装置100の光学系の詳細を示す図である。
【図4】CMOS214が移動することによりライブビュー画像がCMOS214の撮像画像からずれる様子を説明する図である。
【図5】電子ズームを使用した場合の、図4に対応する図である。
【図6】実施例1に従う、ライブビュー画像取得処理の流れを示すフローチャートである。
【図7】図6のS604の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施例によって限定されるわけではない。また、実施例の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。
【実施例1】
【0012】
図1は、本発明の実施例1に係る撮像装置100の外観を示す図である。図1の上段は正面図、中段は背面図、下段は平面図である。
【0013】
図1において、レリーズスイッチ101は半押しの状態と全押しの状態とを持ち、半押しによりSW1 215が、全押しによりSW2 216がONになる(図2参照)。ディスプレイ102(表示部)は、ライブビュー画像を表示することにより電子ビューファインダ(EVF)として機能する。撮像装置100は、光学ファインダ103、及び着脱可能なレンズユニット104も持つ。ビュー切替レバー105は、光学ファインダ103を使用するか、ディスプレイ102によるEVFを使用するかを切り替えるためのレバーである。
【0014】
図2は、撮像装置100の機能ブロック図である。MPU206は、撮像装置100全体を制御するマイクロプロセッサである。MPU206は、制御プログラムを格納したROM、及びワークエリアとして機能するRAMを備える。MPU206は更に、他の構成要素と通信するためのI/Oインタフェースも備える。従って、MPU206とAFセンサ220とは単純な実線で接続されているが、実際には例えばシリアル通信インタフェースにより接続されている。
【0015】
AFセンサ220は、焦点調節のために使用される。LCM204は、レンズユニット104のためのドライバである。レンズユニット104において、EMD200は絞り駆動装置であり、LPU203はレンズユニット104を制御するマイクロプロセッサであり、LMTR202はフォーカシングレンズの駆動を行うモータである。ENCF201はLMTR202によるレンズの駆動を読み取るエンコーダである。
【0016】
DDR217はディスプレイ102を駆動するディスプレイドライバである。LVCCD213はライブビュー用の画像(第2の画像)を取得する(第2の撮像)ためのCCD(第2の撮像素子)である。CMOS214は通常の撮影画像(第1の画像)を取得する(第1の撮像)ためのCMOSセンサ(第1の撮像素子)である。
【0017】
DRV212は、LVCCD213の制御用ドライバICである。SWS219は、DDR217に接続された汎用スイッチである。これらのスイッチにより、ライブビュー表示での電子ズームを利用したときの撮影倍率を操作することができる。単純には、スイッチに等倍、2倍、5倍、10倍などのズーム倍率を割り当てて、ユーザによりいずれかが押されたら電子ズーム倍率をそのスイッチに割り当てられた倍率に設定してもよい。また、回転式ダイヤルを用いてSWS219の4つを接点とするようにグレーコードを配置し、ダイヤルを回すことでズーム倍率を設定するようにしてもよい。また、ひとつのスイッチが押されている間はズーム倍率を上げ、別のスイッチで下げるように制御プログラムとタイマ処理で設定するようにしてもよい。
【0018】
MTR1 211は、撮像装置100の撮像動作に用いるモータである。SMG1 207とSMG2 208とは、撮像装置100のシャッタ走行を制御するための信号出力ポートである。これらは、増幅器を通してそれぞれ電磁石209(MG1)、及び電磁石210(MG2)に接続される。
【0019】
ASU221は角速度センサ(又は加速度センサ)を利用して撮像装置100のぶれを検出する。ASU221は、検出したぶれ量をMPU206に通知すると共に、MPU206からの指示に従い、ぶれ量に応じてCMOS214を移動(シフト)させる。
【0020】
図3は、撮像装置100の光学系の詳細を示す図である。被写体の光学像は、レンズ群305から入射する。光学像はクイックリターンミラー307で反射し、焦点板304に結像する。結像した光学像は、ペンタプリズム306内で反射し、接眼レンズ302を介して観察される。
【0021】
また、EVFを使用するようにビュー切替レバー105が操作されると、ペンタダハミラーの一部分314が傾いて破線の位置に移動する。これにより、接眼レンズ302に導かれる光束が代わりにLVCCD213に向かうようになる。この光束が、不図示の光学系を通ってLVCCD213上に結像する。これにより、サブ撮像素子ライブビューが実現する。
【0022】
アクチュエータ315はASU221に含まれ、ぶれ補正のためにCMOS214を移動させる。ファインダマスク316は、光学ファインダ上でCMOS214のおおよその撮影範囲がわかるように視野を遮る。
【0023】
図4は、CMOS214が移動することによりライブビュー画像がCMOS214の撮像画像からずれる様子を説明する図である。図4では電子ズームが使用されていないものとする。従って、CMOS214の全領域(全有効画素)に基づいて撮像画像が取得される。
【0024】
イメージサークル401は、レンズ群305による光学像の投影範囲を示す。図では実線で描かれているが、実際にこのような線が存在する訳ではない。光学ファインダ視野範囲402は、光学ファインダ103の視野範囲を示す。光学ファインダ実効視野範囲403は、光学ファインダ視野範囲402のうち、ファインダマスク316によって遮られない範囲を示す。
【0025】
光学ファインダ視野中心404は、光学ファインダの視野の中心の位置である。CMOS214が移動していない状態では、光学ファインダ視野中心404はCMOS214の中心位置と一致する。
【0026】
メイン撮像素子中心405は、CMOS214の光学的な中心位置である。即ち、CMOS214による撮像画像の中心位置は、メイン撮像素子中心405に一致する。メイン撮像素子範囲406は、CMOS214上の光電変換素子が並んでいる範囲を示す。はみだし領域407は、メイン撮像素子範囲406のうち、光学ファインダ視野範囲402からはみ出ている部分である。
【0027】
CMOS214は、撮像装置100のぶれを補正するためにイメージサークル401からはみ出さない程度に移動する。そのため、光学ファインダ視野中心404とメイン撮像素子中心405とが図のように異なる位置となる。LVCCD213の中心位置は光学ファインダ視野中心404と一致しているので、CMOS214による撮像画像はライブビュー画像からずれる。そこで、MPU206は、CMOS214の移動量に基づいて、CMOS214による撮像画像とライブビュー画像とが対応するように、LVCCD213の画像領域(第2領域)を決定する。ここで「対応する」とは、必ずしも撮像画像とライブビュー画像とが一致するという意味ではない。例えばMPU206は、LVCCD213において撮像画像の中心とライブビュー画像の中心とが一致するように、LVCCD213から得られる画像をトリミングしてライブビュー画像を生成する。
【0028】
こうすれば、撮像画像の視野範囲とライブビュー画像の視野範囲とは一致しないが、両画像の中心が一致しているので、ユーザはぶれ補正の効果を認識することができる。
【0029】
なお、撮像装置100のぶれ量が大きいとCMOS214の移動量も大きくなり、はみだし領域407が発生する。図3から明らかなように、LVCCD213も、はみだし領域407の光束を取得することができない。しかし、この場合でも撮像画像とライブビュー画像の中心を一致させることは可能である。
【0030】
また、ディスプレイ102によるEVFを使用する場合、MPU206は、ファインダマスク316を光路外へ退避させることにより、LVCCD213の撮像可能範囲を広げてもよい。また、MPU206は、はみだし領域407が発生しないようにCMOS214の移動量を制限してもよい。
【0031】
図5は、電子ズームを使用した場合の、図4に対応する図である。電子ズームを使用する場合、メイン撮像素子範囲406の一部である電子ズーム撮像範囲501から撮像画像が取得される。従って、はみだし領域407が発生する可能性が低下する。また、LVCCD213全体が電子ズーム撮像範囲501をカバーできる可能性が高くなるので、MPU206が撮像画像の視野範囲とライブビュー画像の視野範囲とを一致させることができる可能性が高くなる。
【0032】
図6は、実施例1に従う、ライブビュー画像取得処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、EVFを使用するようにビュー切替レバー105が設定されている場合にMPU206が定期的に実行するルーチンである。
【0033】
S602で、MPU206は、ASU221が検出したぶれ量に応じてCMOS214のシフト量(移動量)を決定し、ASU221を介してぶれ補正を行う。また、MPU206は、決定したシフト量を記憶する。また、MPU206は、CMOS214の撮像範囲がLVCCD213の撮像範囲から大きく逸れることを防止するために、CMOS214のシフト量を制限してもよい。
【0034】
S603で、MPU206は、LVCCD213(サブ撮像素子)の全領域から画像を取得する。S604で、MPU206は、S603で取得した画像のトリミング処理を行い、ライブビュー画像(サブ画像)を取得する(詳細は図7を参照して後述)。S605で、MPU206は、S604で取得したライブビュー画像をディスプレイ102に表示する(表示制御手段)。
【0035】
図7は、図6のS604の詳細を示すフローチャートである。S702で、MPU206は、電子ズームの倍率を判定し、拡大されている場合(倍率が1より大きい場合)はS704に進み、そうでない場合はS703に進む。なお、電子ズームの倍率は、SWS219を介して設定される(図2参照)。
【0036】
S703で、MPU206は、S603で取得した画像(以下、「元画像」と呼ぶ)のトリミング範囲を限定する。この処理は、撮像画像とライブビュー画像との視野範囲が大きく異なることを防止するためのものであるが、必須ではない。具体的には例えば、元画像の一定割合以上がトリミングされるように、トリミング範囲が限定される。以下で説明する「第2領域」は、S703で限定されたトリミング範囲に応じて、変形(中心の移動及び拡大)される。
【0037】
S704で、MPU206は、電子ズームの倍率及び中心と、CMOS214のシフト量とに基づき、元画像のトリミング領域を決定する。具体的には例えば、MPU206は、「電子ズームの倍率及び中心」から、CMOS214における、撮像画像(メイン画像)に対応する電気信号が出力される領域(第1領域)を求める。そして、MPU206は、求めた第1領域とCMOS214のシフト量とに基づき、LVCCD213において第1領域に対応する領域(第2領域)を決定する。第2領域は、この領域から出力された電気信号に対応する画像が、撮像画像に対応するように決定される。換言すれば、第2領域に結像する光学像の部分は、第1領域に結像する光学像の部分に対応する。
【0038】
S704の処理を数値例を挙げて説明すると、次のようになる。CMOS214のシフト量がX軸(水平軸)方向に10ピクセル、Y軸(鉛直軸)方向に6ピクセルであるものとする。電子ズームの中心がCMOS214の中心であり、LVCCD213のサイズがCMOS214の1/4であれば、第2領域の中心は、LVCCD213の中心からX軸方向に5ピクセル、Y軸方向に3ピクセル移動した場所になる。更に、電子ズームの倍率が4倍であれば、第2領域のサイズは、LVCCD213の縦横それぞれを1/4にしたサイズである。但し、第2領域がLVCCD213からはみ出す場合、はみ出さないように第2領域のサイズは小さくなる。
【0039】
S705で、MPU206は、CMOS214中心のぶれ補正駆動前の基準位置と、LVCCD213の中心でもある光学ファインダ視野中心404との機械的な較差を補正する。この処理は、CMOS214とLVCCD213との光学的な位置を合わせるだけではなく、画像処理により較差の影響を排除するものである。即ち、第2領域の中心(トリミング中心)を微調整する処理が行なわれる。この処理に必要な「メイン・サブ視野調整」データは、設計段階又は工場などでの組み立て段階で行われる測定に基づいて決定され、MPU206内のROMなどに格納される。一般にこのデータはユーザが変更したりするものではなく、半固定値である。
【0040】
S706で、MPU206は、元画像のうち、上記の処理で確定した第2領域に対応する部分をトリミングにより取得する。こうして、ライブビュー画像(サブ画像)が取得される。そしてMPU206は、ライブビュー画像をディスプレイ102用のバッファメモリに格納する。
【0041】
以上説明したように、本実施例によれば、MPU206は、CMOS214による撮像画像に対応するように、LVCCDの画像をトリミングしてライブビュー画像を取得する。
【0042】
これにより、サブ撮像素子ライブビューを実現する撮像装置において、撮像素子シフト方式のぶれ補正の効果をライブビュー画像に反映させることが可能となる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体の光学像を光電変換する第1の撮像素子と、
前記光学像を光電変換する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子又は前記第2の撮像素子にて結像した光学像を画像として表示する表示部と、
を備える撮像装置であって、
前記撮像装置に加わる振れを検出する検出手段と、
前記振れ量に応じて前記第1の撮像素子を移動させる移動手段と、
前記第1の撮像素子の第1領域から出力された電気信号に対応する第1の画像を生成する第1の撮像手段と、
前記移動手段による前記第1の撮像素子の移動量と前記第1領域とに基づいて、前記第1領域に結像する前記光学像の部分と前記第2の撮像素子の第2領域に結像する前記光学像の部分とが対応するように、前記第2領域を決定する決定手段と、
前記第2領域から出力された電気信号に対応する第2の画像を取得する第2の撮像手段と、
前記第2の画像を前記表示部に表示する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
前記移動手段は、前記第1領域に結像する前記光学像の部分のうち、前記第2の撮像素子に結像できない部分が小さくなるように、前記第1の撮像素子の移動量を制限することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記第1領域に結像する前記光学像の部分のうち、前記第2の撮像素子に結像できない部分が小さくなるように、前記第2領域を変形する変形手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
【請求項4】
被写体の光学像を光電変換する第1の撮像素子と、
前記光学像を光電変換する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子又は前記第2の撮像素子にて結像した光学像を画像として表示する表示部と、
を備える撮像装置の制御方法であって、
検出手段が、前記撮像装置に加わる振れを検出する検出工程と、
移動手段が、前記振れ量に応じて前記第1の撮像素子を移動させる移動工程と、
第1の撮像手段が、前記第1の撮像素子の第1領域から出力された電気信号に対応する第1の画像を生成する第1の撮像工程と、
決定手段が、前記移動工程による前記第1の撮像素子の移動量と前記第1領域とに基づいて、前記第1領域に結像する前記光学像の部分と前記第2の撮像素子の第2領域に結像する前記光学像の部分とが対応するように、前記第2領域を決定する決定工程と、
第2の撮像手段が、前記第2領域から出力された電気信号に対応する第2の画像を取得する第2の撮像工程と、
表示制御手段が、前記第2の画像を前記表示部に表示する表示制御工程と、
を備えることを特徴とする制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−273054(P2010−273054A)
【公開日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−122563(P2009−122563)
【出願日】平成21年5月20日(2009.5.20)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】