JP2005347847A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マニュアルフォ−カス時には表示手段としてのＬＣＤモニタ、電子ビュ−ファインダ−の画質を高め、高精度の合焦状態を容易に達成することができる撮像装置を提案する。
【解決手段】 ＣＣＤ素子３２の画素読み出し手段として、読み出し画素の少ない第１読み出し手段と、読み出し画素の多い第２読み出し手段とを設け、オ−トフォ−カス時には、第１読み出し手段を実行して少ない読み出し画素の画像デ−タを用いてＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２を画像表示させ、マニュアルフォ−カス時には、第２読み出し手段を実行して多い読み出し画素の画像デ−タを用いてＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２に高画質の画像を表示させ、マニュアルフォ−カスの撮影において、ＬＣＤモニタ２１または電子ビュ−ファインダ−２２の高画質の被写体像を目視して合焦制御できる撮像装置としての電子スチルカメラとなっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オ−トフォ−カスとマニュアルフォ−カスの合焦制御機構を備えた電子スチルカメラなどの撮像装置に関する。

オ−トフォ−カスとマニュアルフォ−カスの合焦制御機構を備えた電子スチルカメラが広く知られている。
オ−トフォ−カスは測距信号に応じて撮影レンズを自動駆動して撮像素子に結像する被写体像のピント（合焦点）を合せ、マニュアルフォ−カスは距離リングや距離ボタンの手動操作にしたがって撮影レンズを移動させ撮像素子に結像する被写体像のピントを合せる。

また、この種の電子スチルカメラは、被写体の構図や被写体状態などを確認するモニタを備えている。
このモニタは被写体像を光学的に表示するＬＣＤモニタ（モニタ表示部）としてカメラ背面に設けられている。
さらに、このような電子スチルカメラは、上記したＬＣＤモニタと共に、接眼レンズを通して被写体を目視するファインダ−を備えているものが多く、そして、最近のカメラは、ＬＣＤ表示であるＥＶＦを用いた電子ビュ−ファインダ−（ビュ−ファインダ−部）を備えたものがある。

上記したＬＣＤモニタや電子ビュ−ファインダ−は、被写体の構図、被写体状態などを撮影前に確認する他に、マニュアルフォ−カスにおいては、それらＬＣＤモニタ或いは電子ビュ−ファインダ−に映し出された被写体像を目視しながら合焦操作し、最もシャ−プとなる被写体像を確認して合焦点とし、その後に撮影に移るため、特に、マニュアルフォ−カスではＬＣＤモニタ或いは電子ビュ−ファインダ−の像表示精度が重要視されている。

このことから、マニュアルフォ−カスの合焦制御に合せてＬＣＤモニタに映し出される表示画像を部分的に拡大し、合焦状態の確認をし易くした電子スチルカメラが既に提案されている。

特開平５−２４４４７１号公報

電子スチルカメラに備えられた上記のＬＣＤモニタや電子ビュ−ファインダ−（ＥＶＦ）は、ビデオカメラと同様にＶＧＡ動画サイズのＬＣＤ表示器となっている。
したがって、表示画面の画素数が限られるため、撮像素子であるＣＣＤ素子の全画素を読み出し、その画像デ−タにしたがって表示させることができない。
つまり、画像デ−タを圧縮して表示することになる。

図５に示す説明図を参照して具体的に述べれば、ＣＣＤ素子１１の水平方向（Ｘ方向）には全ライン（Ｘ＝２６１６）の画素を読み出し、垂直方向（Ｙ方向）には全ライン（Ｙ＝１９６０）のうち間引きし、Ｙ１＝２４５ラインの画素を読み出す。

そして、このように読み出した画素の画像デ−タは、一旦メモリ１２に記憶された後、その画像デ−タを圧縮・伸張してＶＧＡ動画サイズ（水平方向６４０ライン、垂直方向４８０ライン）のＬＣＤ表示器１３により画像表示させる。
したがって、このようなＬＣＤ表示器１３、つまり、上記したＬＣＤモニタや電子ビュ−ファインダ−は、ＣＣＤ素子の垂直方向の画素が極端に少ない画像表示となるため、表示画像の画質が悪くなる。
ただ、このような表示手段は、ＣＣＤ素子１１の画素読み出しが早いので、デ−タ処理時間が早いと言うメリットがある。

したがって、被写体の構図を確認する程度なら使用できるが、その表示画面に映し出された被写体像を目視しながらピントを合せるには、像の鮮明度が低く、高い精度の合焦状態を得るには問題となっていた。

マニュアルフォ−カスにおいてＬＣＤモニタの表示画像を拡大した場合には、被写体像が部分的に拡大されるが、鮮明度がさらに低下することになり、高い精度の合焦状態を検出するには必ずしも好ましくない。

本発明は上記した実情にかんがみ、オ−トフォ−カス時に対してマニュアルフォ−カス時には表示手段としてのＬＣＤモニタ、電子ビュ−ファインダ−の画質を高め、マニュアルフォ−カスにおいて高い精度の合焦状態を容易に達成することができる撮像装置を提案することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明では、第１の発明として、撮像素子によって光電変換した被写体像の画像デ−タを表示する表示手段と、オ−トフォ−カス及びマニュアルフォ−カスの合焦制御手段と、を備えた撮像装置において、前記撮像素子の画素読み出しには、読み出し画素数を少なくして読み出し時間を早くした第１読み出し手段と、読み出し画素数の多い第２読み出し手段とを設け、オ−トフォ−カスの合焦制御の際には、前記第１読み出し手段により前記撮像素子の画素読み出しを行って、読み出した画像デ−タを前記表示手段に表示し、マニュアルフォ−カスの合焦制御の際には、前記第２読み出し手段により前記撮像素子の画素読み出しを行って、読み出した画像デ−タを前記表示手段に表示することを特徴とする撮像装置を提案する。

第２の発明としては、上記した第１の発明の撮像装置において、前記第１読み出し手段は、撮像素子の水平方向または垂直方向の少なくとも一方向の加算読み出し量を制御することにより、前記第２読み出し手段より読み出し画素数を少なくしたことを特徴とする撮像装置を提案する。

第３の発明としては、上記した第１の発明の撮像装置において、前記第１読み出し手段と前記第２読み出し手段は、前記撮像素子における垂直方向または水平方向のいずれか一方向の読み出し画素数を同じにしたことを特徴とする撮像装置を提案する。

第４の発明としては、上記した第１の発明の撮像装置において、前記表示手段は、モニタ表示部とビュ−ファインダ−部とを有し、マニュアルフォ−カスの合焦制御の際は、前記モニタ表示部と前記ビュ−ファインダ−部の少なくとも一方に表示される画像デ−タを拡大表示する拡大表示手段を備えたことを特徴とする撮像装置を提案する。

第１の発明の撮像装置によれば、オ−トフォ−カス時の表示手段の表示が、第１読み出し手段によって読み出された画素数に基づくものとなるから、画質は低下するが、画像デ−タ処理の早い表示動作となる。
また、マニュアルフォ−カス時の表示手段の表示が、第２読み出し手段によって読み出された画素数に基づくものとなるから、画像デ−タ処理が遅くなるが画質が向上する。

したがって、表示手段の被写体像を目視しながら合焦制御するマニュアルフォ−カスにおいて、その操作が容易となると共に、精度高い合焦状態を得ることができる。

第２、第３の発明の撮像装置は、第１、第２読み出し手段の好ましい実施形態の発明であり、第１読み出し手段に比べ第２読み出し手段によって読み出した画素数が多くなるようになっている。

第４の発明の撮像装置は、マニュアルフォ−カスにおいて表示手段の表示画像を拡大する。
このように拡大した場合でも、表示手段が高い画質となっているので、鮮明度の高い拡大像を目視しながらマニュアルフォ−カスの合焦制御を行うことができる。

次に、本発明の一実施形態について図面に沿って説明する。
図１は本発明を実施した電子スチルカメラの背面図である。
この電子スチルカメラ２０には、図示する如く、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２が設けてあり、ＬＣＤモニタ２１または電子ビュ−ファインダ−２２を目視して被写体の構図や被写体の状態などを確認する。
なお、電子ビュ−ファインダ−２２は液晶素子を使用したＥＶＦのファインダ−となっている。

また、上記電子スチルカメラ２０には、オ−トフォ−カスからマニュアルフォ−カスに切換えるフォ−カス切換ボタン２３が設けてある。

この電子スチルカメラ２０は通常時はオ−トフォ−カスモ−ドとなっており、フォ−カス切換ボタン２３を押動操作することでマニュアルフォ−カスモ−ドに切換わる。
また、マニュアルフォ−カスによって撮影が一度行なわれるとオ−トフォ−カスモ−ドに自動的に戻るようにすることもできる。

マニュアルフォ−カスモ−ドでは、フォ−カスボタン２４ａ、２４ｂを操作することによって撮影レンズが電動駆動されて合焦制御される。
すなわち、フォ−カスボタン２４ａの操作で撮影レンズが前進し、フォ−カスボタン２４ｂの操作て撮影レンズが後退する。

このフォ−カスボタン２４ａ、２４ｂは、ＬＣＤモニタ２１や電子ビュ−ファインダ−２２に映し出される被写体像を目視しながら操作し、被写体像が最もシャ−プとなる像状態を検出して合焦状態とする。

また、上記したフォ−カス切換ボタン２３を操作してマニュアルフォ−カスモ−ドに切換えると、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２との表示画像を拡大させるようになっている。
この拡大は表示画像の全体を拡大することの他に、選択・決定ボタン２５の操作によって表示画像の一部を指定し、指定部を部分的に拡大することができる。

その他、図１に示す参照符号２６はシャッタ−ボタン、２７はモ−ド設定ボタン、２８はカ−ドカバ−開閉ボタン、２９はズ−ムボタン、３０はパワ−スイッチボタンを示す。

図２は、上記電子スチルカメラ２０の電気回路を示すブロック図である。
この電気回路は、パワ−スイッチボタン３０をＯＮ操作することにより、撮影レンズ３１を通った被写体像光が撮像素子であるＣＣＤ素子３２に結像する。
したがって、ＣＣＤ素子３２に蓄積した画素がコントロ−ラ３３によって制御されるタイミングジェネレ−タ３４の動作にしたがって読み出され、画像信号として出力される。

ＣＣＤ素子３２から出力される画像信号は、信号処理回路３５を介してＡ／Ｄ変換回路３６に送られ、このＡ／Ｄ変換回路３６によりアナログ変換された画像信号が画像デ−タとしてメモリ３７に記憶される。

続いて、メモリ３７に記憶された画像デ−タを圧縮・伸張回路３８によって処理して表示用のデ−タサイズ（６４０×４８０）に変換して表示デ−タ用メモリ３９に格納し、さらに、Ｄ／Ａ変換回路４０、ＬＣＤ駆動回路４１、ＥＶＦ駆動回路４２がコントロ−ラ３３の指令によって動作し、表示デ−タ用メモリ３９から読み出した画像デ−タをアナログ変換し、その画像信号にもとづいてＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２とに被写体像を表示させ、モニタリングが行なわれる。

ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２のいずれかで被写体の構図や被写体の状態を確認した後、シャッタ−ボタン２６を押下操作することで、コントロ−ラ３３が撮影モ−ドに移る。

すなわち、シャッタ−ボタン２６を押圧操作すると、その前段操作で、コントロ−ラ３３がオ−トフォ−カスモ−ドとなり、測距信号にしたがいモ−タドライバ−４３を動作させる。
これより、撮影レンズ３１が移動して自動的に合焦制御が行なわれる。
続いて、シャッタ−ボタン２６を終段まで操作すると、メモリ３７から画像デ−タを読み出し、その画像デ−タを圧縮・伸張回路３８によってメモリカ−ド４６の画素サイズに変換し記憶デ−タ用メモリ４４に格納すると共に、カ−ドコントロ−ル回路４５に送り、画像デ−タをメモリカ−ド４６に記憶させる。

また、この電子スチルカメラ２０は、フォ−カス切換ボタン２３を操作すると、コントロ−ラ３３がマニュアルフォ−カスモ−ドとなる。
このマニュアルフォ−カスモ−ドでは、コントロ−ラ３３がフォ−カスボタン２４ａ、２４ｂの操作にしたがってモ−タドライバ−４３を動作させ、フォ−カスボタン２４ａ、２４ｂの手動操作にしたがって撮影レンズ３１を移動させ、マニュアルフォ−カスの合焦制御を行なう。

一方、この電子スチルカメラ２０は、ＣＣＤ素子３２の画素読み出し手段として、読み出し画素の少ない第１読み出し手段と、読み出し画素の多い第２読み出し手段を備え、オ−トフォ−カス時には第１読み出し手段により、マニュアルフォ−カス時には第２読み出し手段により各々画素読み出しを行なうようにしてある。

なお、第１、第２読み出し手段は、コントロ−ラ３３に備えるＣＰＵのＲＯＭに予めプログラムして格納し、ＣＰＵの実行によってタイミングジェネレ−タ３４を動作させ、第１読み出し手段または第２読み出し手段によって画像読み出しを行なう。
また、第１読み出し手段から第２読み出し手段の切換えは、フォ−カス切換ボタン２３の操作に応動して行なわれる。

さらに、オ−トフォ−カス制御が完了した段階で自動的にマニュアルフォ−カスに切換わるように設定してもよい。
なお、メモリ３７と圧縮・伸張回路３８の間に切り出回路（図示省略）を設け、画像デ−タの所定の領域を切り出し、圧縮・伸張処理して表示デ−タ用メモリ３９に格納する。

そして、マニュアルフォ−カス時には、ＬＣＤモニタ２１または電子ビュ−ファインダ−２２の少なくとも一方に表示される画像を拡大表示させることができ、例えば、画像の中心部を拡大表示させることができる。

第１読み出し手段と第２読み出し手段について図３、図４に示す説明図を参照して詳細に説明する。
図３は、オ−トフォ−カス時に実行される第１読み出し手段と被写体像の表示状態の説明図である。

この場合には、ＣＣＤ素子３２の水平方向（Ｘ方向）の画素加算を行ない、Ｘ＝２６１６ラインを２ライン対の加算とし、Ｘ１＝１３０８ラインの画素を読み出す。
また、ＣＣＤ素子３２の垂直方向（Ｙ方向）には従来例と同様に、Ｙ＝１９６０ラインから間引きをしてＹ１＝２４５ラインの画素を読み出す。

このように読み出した画素の画素デ−タがメモリ３７に記憶される。
そして、メモリ３７から読み出された画素デ−タが、圧縮・伸張されて表示デ−タ用メモリ３９に記憶された後、既に述べたようにＤ／Ａ変換回路４０によりアナログ変換され、ＬＣＤ駆動回路４１によってＬＣＤモニタ２１に表示され、ＥＶＦ駆動回路によって電子ビュ−ファインダ−（ＥＶＦ）２２により表示される。

ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２は、ＶＧＡ動画サイズとなっており、水平方向６４０、垂直方向４８０の画素ラインとなっている。
したがって、上記のようにＣＣＤ素子３２から読み出したＸ１＝１３０８、Ｙ１＝２４５のラインの画素を各駆動回路４１、４２により信号処理し、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２に画像表示させる。

上記のように、第１読み出し手段の実行では、ＣＣＤ素子３２の水平方向加算に加えて垂直方向の読み出し画素が極めて少なくなるため、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２に表示される被写体像の画質が低下する。
しかし、オ−トフォ−カスの撮影において、被写体の構図や被写体の状態を確認することになるから、その画質の低下は問題とならない。

反面、第１読み出し手段の実行では、読み出される画素数が少なくなるので、オ−トフォ−カスの時間を短縮させることができ、結果としてＬＣＤモニタ２１及び電子ビュ−ファインダ−２２が画像表示を更新する時間（表示更新時間）を短縮させることができる。
具体的には、従来例に比べて表示更新時間が１／２時間となる。

図４は、マニュアルフォ−カス時に実行される第２読み出し手段と被写体像の表示状態を示す説明図である。
図示するように、第２読み出し手段は上記した第１読み出し手段に対し、ＣＣＤ素子３２の垂直方向の読み出しラインを２倍に増加する読み出し構成となっている。

したがって、マニュアルフォ−カスでは、ＣＣＤ素子３２の水平方向にはＸ１＝１３０８ライン、垂直方向にはＹ１＝４９０ラインの画素が読み出され、このように読み出した多くの画素の画像デ−タが表示デ−タ用メモリ３９に記憶され、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２とがその画素デ−タにしたがって画像表示する。

この結果、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２には画素数の多い高画質の被写体像が映し出されることから、細部まで精度高く合焦させることができ、その上、手動で行なう合焦操作が容易となる。
また、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２の表示画像を拡大表示させれば、さらに合焦精度を向上させることができる。
なお、焦点を微妙にずらして撮影画像にボケ味を出す場合も、より撮影者のイメ−ジに近い画像を得ることができる。
この拡大表示回路については図示省略したが、メモリ３７から読み出す画像デ−タの読み出し速度を遅くするなどの公知の拡大表示回路を備える。

ただ、この第２読み出し手段では、読み出し画像が多くなるため、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２の表示更新時間が第１読み出し手段に比べて長くなるが、このマニュアルフォ−カスの撮影、すなわち、操作者の手動操作による微調整作業に該当するものであるから、その表示更新時間は問題とならない。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はＣＭＯＳ型の撮像素子などを光電変換素子として備える電子スチルカメラについても同様に実施することができる。
また、本発明は、ＬＣＤモニタ２１と電子ビュ−ファインダ−２２のいずれか一方の表示手段として実施することもできるし、ＬＣＤモニタ２１の表示手段として実施し、ファインダ−は通常の逆ガリレオタイプのファインダ−などとすることもできる。

さらに、図３、図４に示す実施形態では、第１読み出し手段に対し、第２読み出し手段の読み出し画素を撮像素子３２の垂直方向に加算して多くしているが、水平方向の画素を加算して画素数を多くする構成としてもよい。
なお、レンズ鏡筒に距離環を有するカメラに実施する場合には、上記したフォ−カスボタン２４ａ、２４ｂに換えて距離環を操作してマニュアルフォ−カスする構成とする。

電子スチルカメラ、ビデオカメラなどＬＣＤモニタや電子ビュ−ファインダ−を備える撮像装置に適用することができる。

本発明の一実施形態を示す電子スチルカメラの背面図である。 上記電子スチルカメラの電気回路を示すブロック図である。 オ−トフォ−カス時に実行されるＣＣＤ素子の画素読み出しと、ＬＣＤモニタ及び電子ビュ−ファインダ−の表示状態を説明するための説明図である。 マニュアルフォ−カス時に実行される図３同様の説明図である。 従来の電子スチルカメラのフォ−カス時において実行されるＣＣＤ素子の画素読み出しと、ＬＣＤモニタの表示状態を説明するための説明図である。

符号の説明

２０ 電子スチルカメラ
２１ ＬＣＤモニタ
２２ 電子ビュ−ファインダ−
２３ フォ−カス切換ボタン
２４ａ、２４ｂ フォ−カスボタン
３０ パワ−スイッチボタン
３１ 撮影レンズ
３２ ＣＣＤ素子

Claims (4)

1. 撮像素子によって光電変換した被写体像の画像デ−タを表示する表示手段と、
   オ−トフォ−カス及びマニュアルフォ−カスの合焦制御手段と、を備えた撮像装置において、
   前記撮像素子の画素読み出しには、読み出し画素数を少なくして読み出し時間を早くした第１読み出し手段と、読み出し画素数の多い第２読み出し手段とを設け、
   オ−トフォ−カスの合焦制御の際には、前記第１読み出し手段により前記撮像素子の画素読み出しを行って、読み出した画像デ−タを前記表示手段に表示し、マニュアルフォ−カスの合焦制御の際には、前記第２読み出し手段により前記撮像素子の画素読み出しを行って、読み出した画像デ−タを前記表示手段に表示することを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載した撮像装置において、
   前記第１読み出し手段は、撮像素子の水平方向または垂直方向の少なくとも一方向の加算読み出し量を制御することにより、前記第２読み出し手段より読み出し画素数を少なくしたことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１に記載した撮像装置において、
   前記第１読み出し手段と前記第２読み出し手段は、前記撮像素子における垂直方向または水平方向のいずれか一方向の読み出し画素数を同じにしたことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１に記載した撮像装置において、
   前記表示手段は、モニタ表示部とビュ−ファインダ−部とを有し、マニュアルフォ−カスの合焦制御の際は、前記モニタ表示部と前記ビュ−ファインダ−部の少なくとも一方に表示される画像デ−タを拡大表示する拡大表示手段を備えたことを特徴とする撮像装置。

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