JP2007174574A - デジタル一眼レフレックスカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 静止画の撮影中においても、動画撮影を可能にするデジタル一眼レフレックスカメラを提供する。
【解決手段】 デジタル一眼レフレックスカメラは、撮像レンズ１を通った光束を観察可能な光学ファインダと、光学ファインダに配置された動画撮影可能な画像取得部１７と、撮影レンズ１を通った光束から静止画を撮像する撮像部１８とから構成され、撮像部１８が画像取得部１７による動画撮影中に静止画撮影を行う場合、撮像部１８で得た静止画を動画として利用可能にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静止画と動画の両方を撮影可能なデジタル一眼レフレックスカメラに関する。

静止画と動画の両方を撮影可能なデジタル一眼レフレックスカメラとしては、画像取得部を光学ファインダの光路上に設け、動画撮影に用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許第４，７０４，０２２号（Image Pickup Device 20 参照）

しかし、デジタル一眼レフレックスカメラは、静止画撮影を行うとき、光学ファインダに被写体像を導くためのクイックリターンミラーをアップする。そのため、デジタル一眼レフレックスカメラが静止画撮影を行うときには、光束が光学ファインダ側に設けられた画像取得部に入射しない。したがって、画像取得部は、デジタル一眼レフレックスカメラが静止画撮影を行っている間（クイックリターンミラーがアップしている間）、動画撮影を行えないという課題がある。

本発明の目的は、前記した従来技術の課題に鑑み為されたもので、静止画の撮影中でも動画撮影を可能にするデジタル一眼レフレックスカメラを提供することにある。

請求項１記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、撮像レンズを通った光束を観察可能な光学ファインダ部と、光学ファインダ部に配置された動画撮影可能な画像取得手段と、撮像レンズを通った光束から静止画を撮像する撮像手段と、撮像手段が画像取得手段の動画撮影中に静止画撮影を行う場合、撮像手段で得た静止画を動画として利用する制御手段とを有することを特徴とする。

請求項２記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項１記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、制御手段は、同じ撮影条件の下で静止画と動画とを撮影することを特徴とする。
請求項３記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項２記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、撮影条件は、絞り値と感度であることを特徴とする。

請求項４記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項１または請求項２記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、制御手段は、静止画と動画の撮影条件が異なる場合、感度を変えて静止画の撮影を行うことを特徴とする。
請求項４記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項１から請求項４の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、制御手段は、静止画撮影の開始直前の動画と終了直後の動画と静止画とに基づいて、静止画の撮影時間に亘って不足する動画を作成して補間することを特徴とする。

請求項６記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項１から請求項４の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、制御手段は、撮影された複数の静止画に基づいて複数の動画を作成し、静止画の撮影時間に亘って不足する動画を作成された複数の動画を用いて補間することを特徴とする。
請求項７記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項６記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、制御手段は、撮影された複数の静止画のうちの少なくとも二つの隣接する静止画に基づいて一つの動画を作成し、静止画の撮影時間に応じて不足する動画を作成された動画を用いて補間することを特徴とする。

請求項８記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項１から請求項７の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、画像取得手段が露出制御用センサを兼ねていることを特徴とする。
請求項９記載のデジタル一眼レフレックスカメラは、請求項１から請求項７の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、画像取得手段はクイックリターンミラーがアップしているとき蓄積データの読出を行い、撮像手段はクイックリターンミラーがダウンしているとき蓄積データの読出を行うことを特徴とする。

本発明によれば、静止画の撮影中でも動画撮影が可能なデジタル一眼レフレックスカメラを提供することができる。

以下、添付の図面に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。
図１において、１は撮像レンズ、２は絞り、３はレンズ駆動部、４は距離検出部、５は絞り制御部、６はレンズ側マイコン、７はレンズ側とボディ側を接続する通信接点、１１はクイックリターンミラー、１２は焦点板、１３はペンタプリズム、１４はハーフミラー、１５は接眼レンズ、１６は再結像レンズ、１７は画像取得部、１８は撮像部、１９はシャッタ、２０はサブミラー、２１はボディ側マイコン、２２は焦点検出部、２３はシャッタ制御部、２４はＲＯＭ、２５はＲＡＭ、２６は外部記憶装置、２７は第１撮像素子駆動部、２８は第１Ａ／Ｄ変換器、２９は画像処理部、３０は第２Ａ／Ｄ変換器、３１は第２撮像素子駆動部である。

図１に示すように、被写体（不図示）からの光束は、静止画撮影時（クイックリターンミラー１１がアップ）においては、撮像レンズ１と、絞り２と、開いた状態のシャッタ１９とを通して、撮像部１８上に被写体像を結ぶ。ここで、撮像部１８は、ＣＣＤエリアセンサやＣＭＯＳエリアセンサ等から構成され、かつ数百万画素程度の画素数を持つカラーイメージセンサである。なお、撮像部１８の画素数はこれに限定されるものではない。

第２撮像素子駆動部３１は、ボディ側マイコン２１の指示に応じて撮像部１８の駆動を制御する。第２Ａ／Ｄ変換器３０は撮像部１８から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し、画像処理部２９で画像処理した後、ＲＡＭ２５に格納する。これらの処理は、ボディ側マイコン２１の指示に応じて実行される。
被写体（不図示）からの光束は、静止画撮影時以外（クイックリターンミラー１１がダウン）においては、光束の一部がクイックリターンミラー１１によって反射され、ペンタプリズム１３側（光学ファインダ側）に進む。この光束は、焦点板１２上に結像して、ファインダ像（被写体像）を形成する。ファインダ像はペンタプリズム１３、ハーフミラー１４および接眼レンズ１５を通して、撮影者に観察される。

接眼レンズ１５の前に配置されたハーフミラー１４は、光束の一部を分岐する。分岐された光束は、再結像レンズ１６を通して、画像取得部１７上にファインダ像（被写体像）を結ぶ。ここで、画像取得部１７は、ＣＣＤエリアセンサやＣＭＯＳエリアセンサ等から構成され、かつ１万画素〜数百万画素程度の画素数を持つカラーイメージセンサである。
画像取得部１７は、クイックリターンミラー１１がダウンしており、かつシャッタ１９が閉じた状態にあり、撮像部１８が撮影していないとき被写体を撮影する。

また、この実施形態において、画像取得部１７は、動画像取得の他に、露出制御用センサと、ホワイトバランス制御用センサと、被写体解析用センサとを兼ねるように構成されている。画像取得部１７が、露出制御用センサとホワイトバランス制御用センサと被写体解析用センサだけに用いられるのであれば、千画素程度のセンサで十分である。しかし、本実施形態では、画像取得部１７は動画像を取得する。そのため、画像取得部１７は、前記したように、１万画素〜数百万画素程度の画素数を必要とするのである。ここで、画素数は、上記画素数に限定されるものではない。

画像取得部１７が露出制御用センサとして使用される場合には、画像取得部１７から出力されるアナログ画像信号が第１Ａ／Ｄ変換器２８においてデジタル画像信号に変換され、その後ＲＡＭ２５に格納される。ＲＡＭ２５に格納されたデジタル画像信号は、ボディ側マイコン２１に指示の応じて、シャッタ制御部２３によるシャッタ１９の開閉制御や、通信接点７とレンズ側マイコン６とを介しての絞り制御部５による絞り２の駆動等の演算に活用される。

画像取得部１７から出力されるアナログ画像信号が動画像の取得に使用される場合は、ボディ側マイコン２１の指示により、第１Ａ／Ｄ変換部２８においてデジタル画像信号に変換され、画像処理部２９が画像処理を行った後、ＲＡＭ２５に格納される。なお、第１撮像素子駆動部２７は、第２撮像素子駆動部３１と同様に、ボディ側マイコン２１の指示に応じて画像取得部１７の駆動を制御するものである。

ここで、クイックリターンミラー１１は一部がハーフミラーになっており、入射された光束はサブミラー２０において焦点検出部２２に導かれる。
焦点検出部２２は、撮像レンズ１を通る光束を用いて視差を有する被写体の二つの像を一対のイメージセンサアレイ（不図示）上に導き、イメージセンサアレイの画像出力から前記二つの像の相対的ずれ量を算出して合焦状態を判別する（いわゆる位相差方式）。焦点検出部２２は、複数の測距点において輝度値を得ることができる。この機能はボディ側マイコン２１によって制御される。

ボディ側マイコン２１のプログラムはＲＯＭ２４に格納されており、ボディ側の各部はボディ側マイコン２１の制御下にある。
また、画像取得部１７または撮像部１８で撮影され、画像処理部２９で画像処理されたデジタル画像信号は前記したようにＲＡＭ２５に格納される。ＲＡＭ２５に格納されたデジタル画像信号は、メモリカード等の外部記憶装置２６に出力され、ユーザーの利用に供される。

また、ボディ側マイコン２１は、交換レンズとの通信接点７を通じて、レンズ側マイコン６と通信可能なように構成されている。交換レンズ側には、ピントあわせのためにレンズを繰出すレンズ駆動部３と、レンズ繰出し量を検出してレンズが像を結ぶ距離に対応する信号を検出する距離検出部４とが設けられている。
さらに、交換レンズ側には、絞り制御部５が設けられている。絞り制御部５は、ボディ側におけるシャッタ制御部２３のシャッタ１９の開閉制御と共に、適切な露光量を得るための絞り値を取得して、絞り２を駆動する。レンズ駆動部３と距離検出部４と絞り制御部５は、レンズ側マイコン６によって制御される。

図２は、図１に示す実施形態の変形例を示すブロック図である。図１と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
図２に示す変形例は、図１に示すようにハーフミラー１４によって光束を画像取得部１７に導くものではない。図２に示す変形例は、ペンタプリズム１３から射出される光束であって、接眼レンズ１５の光軸とは異なる光軸を有する光束を画像取得部１７に導くものである。他の構成は図１と同様である。

図３と図４は、画像取得部１７の具体例を示す説明図である。
画像取得部１７は、例えば図３に示すように、縦４００画素、横６４０画素の画素配列を持つセンサである。動画像の撮影や被写体解析のためには、画素数が多いほどよいとされる。しかし、その反面、画像取得部１７の画素数が多すぎると、データを取得するための時間が長くなってしまう。そのため、撮影準備を早く整える必要がある場合は、少しでもデータ取得時間を短くしたい。そこで、撮影準備時間を短縮するため、例えば露出演算時には、図４に示すように、図３に示す画像取得部１７の各画素をグループ化（縦４０画素、横６４画素）することによって画素数を減らして測光を行い、露出に関するデータを短時間で取得する。グループ化は、第１撮像素子駆動部２７がボディ側マイコン２１の指示に応じて実行する。これによって、画像取得部１７を露出制御用センサとして用いる場合には露出に関するデータを短時間で取得可能になり、かつ画像取得部１７を動画像取得センサとして用いる場合には高画質の動画像を取得することが可能になる。

図５は、画像取得部１７の動画撮影中に適正露出値が変化したときの動作を示すタイムチャートである。
画像取得部１７の動画撮影中に、ボディ側マイコン２１が行う露出演算に関して、適正露出値が変わることがある。したがって、図５に示すタイミングで動画撮影中に適正露出を算出する。

図５に示すように、適性露出値を演算する場合は、画像取得部１７は短時間（ｔ１〜ｔ２）で動画用のデータを蓄積する。
時刻ｔ２〜ｔ３において、画像取得部１７は蓄積したデータを読み出す。
時刻ｔ３〜ｔ４において、ボディ側マイコン２１は露出演算用データの蓄積（輝度データの算出）を行う。

時刻ｔ４〜ｔ５において、ボディ側マイコン２１は適正露出を演算で求める。
時刻ｔ５以降において、画像取得部１７は時刻ｔ４〜ｔ５において求めた適正露出において、動画撮影を行う。したがって、動画撮影は中断されることがなく、かつ適正露出での動画撮影が可能になる。
図６は、画像取得部１７の動画撮影中に、撮像部１８で静止画撮影を行った場合の動作を説明するためのタイムチャートである。画像取得部１７と撮像部１８の各出力を時系列的に示した例である。なお、斜線で示す部分は、データ読出のタイミングを示す。

時刻ｔ１〜ｔ２において、画像取得部１７は、入射される光束に基づき、データ蓄積を行う。
時刻ｔ２〜ｔ３において、画像取得部１７は、蓄積されたデータをアナログ画像信号として読み出す。同時に、クイックリターンミラー１１がアップする。
時刻ｔ３〜ｔ４において、撮像部１８は被写体（不図示）を撮像（蓄積）する。

時刻ｔ４〜ｔ５において、撮像部１８は蓄積されたデータの読出を行う。同時に、クイックリターンミラー１１がダウンする。
時刻ｔ５〜ｔ６において、画像取得部１７は、入射される光束に基づき、データ蓄積を行う。
図６によれば、画像取得部１７の動画撮影中に撮像部１８で静止画を撮影するとき、撮像部１８で得た画像を画像取得部１７で得た動画の間に埋め込むことができる。このとき、撮像部１８の画素数と画像取得部１７の画素数が異なる場合、少ない画素数に合せる必要がある（画像のサイズ合せ）。また、撮像部１８で撮像を行うため、クイックリターンミラー１１のアップ／ダウンが行わせる。クイックリターンミラー１１がアップ／ダウンを行っているときは、画像取得部１７も撮像部１８も撮影を行うことができない。したがって、ミラーアップとミラーダウンの動作中に、画像取得部１７と撮像部１８とからデータ読出を行うことにより、タイミングのずれを防止することができる。

以上の説明から明らかなように、図６によれば、時刻ｔ１〜ｔ２（画像取得部１７の画像）、ｔ３〜ｔ４（撮像部１８の画像）、ｔ５〜ｔ６（画像取得部１７の画像）により、撮像部１８で得た画像を画像取得部１７で得た動画の間に埋め込むことが可能になる。
なお、静止画像を動画像に埋め込む揚合、撮影時間や絞り値等が同じ設定でないと違つた感じの画像になり不自然な動画になる。このような状態を避けるためには、静止画の撮影時間やＩＳＯ感度や絞り値などの撮影条件を動画の撮影時間やＩＳＯ感度や絞り値などの撮影条件と同じにすればよい。ＩＳＯ感度は、図１において、撮像部１８と第２Ａ／Ｄ変換器３０との間に増幅器を設け、増幅器の利得を調整することにより、容易に変更することができる。また、撮像部１８に内蔵されている増幅器を用いてＩＳＯ感度を容易に変更することができる。この操作は、ボディ側マイコン２１の制御の下に行う。

また、静止画像の撮影条件と動画の撮影条件とを変える場合は、静止画の撮影時間が長秒時にならないよう、静止画のＩＳＯ感度を変更したり、さらに静止画撮影直後の動画の撮影を中止したり、動画像撮影中における静止画撮影を禁止するようにしてもよい。
図７は、画像取得部１７の動画撮影中に、撮像部１８で静止画撮影を行った場合の他の例を示すタイムチャートである。図７に示す例は、撮像部１８の撮影時間が、画像取得部１７が撮影する動画の１コマの撮影時間よりも長い場合である。画像取得部１７は、図示するように、動画として、ＩＤｎ，ＩＤ（ｎ＋４）…を出力する。すなわち、動画のＩＤ（ｎ＋１）とＩＤ（ｎ＋２）とＩＤ（ｎ＋３）は不足する。このとき、図６と同様に静止画像の埋め込みにより動画ＩＤ（ｎ＋２）を作成すると、撮像部１８の撮像時間が長いため、動画のＩＤ（ｎ＋１）とＩＤ（ｎ＋３）が依然として不足する。このままでは、不足している動画像が２コマであるため、２コマ分だけ止まった感じになり不自然な動画になる。そこで、静止画像の直前と直後の動画から被写体の動きを予測して、不足した動画のコマ数を補完してもよい。この場合の具体例について図８を用いて説明する。

図８は、動画撮影（画像取得部１７）中に静止画撮影（撮像部１８）を行うとき、静止画撮影が長秒時にわたる場合の動画像の処理を示すタイムチャートである。静止画像の取得中は、動画を取得することは不可能である。また、静止画像を動画中に埋め込んだとしても、動画の間隔が開いてしまう。
それを防ぐために、動画像を用いて静止画像を埋め込むの処理（ＩＤ（ｎ＋２））とは別に、不足する静止画の直前の動画（ＩＤｎ）および直後の動画（ＩＤ（ｎ＋４））と静止画像（ＩＤ（ｎ＋２））とから被写体の動きを推測して、動画（ＩＤ（ｎ＋１））と（ＩＤ（ｎ＋３））を作成し、動画の取得間隔を一定に保つようにする。これらの処理は、図１に示すボディ側マイコン２１の指令に応じて行われる。

図９は、動画撮影（画像取得部１７）中に静止画（撮像部１８）を連続撮影（連写）した場合の画像取得状況の例を示すタイムチャートである。図９は、動画撮影中に連続して３回の静止画撮影を行った例を示している。言うまでもなく連続撮影の回数は任意でよい。この例では、不足する３つの動画が、３つの静止画像によって補間される。これらの処理は、図１に示すボディ側マイコン２１の指令に応じて実行される。

図１０は、動画撮影中に静止画を連続撮影（連写）した場合の画像取得状況の他の例を示すタイムチャートである。図１０に示す例では、動画撮影中に連続して４回の静止画撮影を行い、かつ５つの不足する動画を隣接する２つの静止画から作成する方法を示している。言うまでもなく、連続撮影の回数や隣接する静止画の数や作成する静止画の数は任意でよい。

図１０に示すように、最初の静止画像を用いて、不足する最初の動画（ＩＤ（ｎ＋１））に充当する。同様に、２番目の静止画像を用いて、不足する２番目の動画（ＩＤ（ｎ＋２））に充当する。同様に、３番目の静止画像を用いて、不足する最後から２番目の動画（ＩＤ（ｎ＋４））に充当する。同様に、４番目の静止画像を用いて、不足する最後の動画（ＩＤ（ｎ＋５））に充当する。

この具体例が、図９に示す具体例と異なるのは、以下の点である。すなわち、不足する３番目の動画（ＩＤ（ｎ＋３））が、２番目の静止画像と３番目の静止画像とから被写体の動きを推測して、動画（ＩＤ（ｎ＋３））を作成していることである。この例では、説明を簡略化するために作成される動画の数を１つにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、作成される動画の数は任意でよい。これらの処理は、図１に示すボディ側マイコン２１の指令に応じて実行される。

なお、図６、図８、図９、図１０において、静止画像と動画像のサイズが異なる場合には、動画像のサイズが同一になるように静止画像をリサイズすることが好ましい。
以上の説明から明らかなように、前記実施形態によれば、デジタル一眼レフレックスカメラにおいて動画撮影ができ、かつ液晶ディスプレイ等で観察可能なデジタル一眼レフレックスカメラを提供することが可能となる。

本発明は、デジタルカメラの分野において、産業上大いに利用することができる。

本発明の一実施形態を示すブロック図である。 実施形態の変形例を示すブロック図である。 画像取得部の具体例を示す説明図である。 画像取得部の具体例を示す説明図である。 画像取得部の動画撮影中に、適正露出値が変化したときの動作を説明するためのタイムチャートである。 画像取得部の動画撮影中に、撮像部で静止画撮影を行った場合の動作を説明するためのタイムチャートである。 画像取得部の動画撮影中に、撮像部で静止画撮影を行った場合の他の例を説明するためのタイムチャートである。 動画撮影中に静止画撮影を行うとき、静止画撮影が長秒時にわたる場合の画像取得状況を示すタイムチャートである。 動画撮影中に静止画撮影を連写した場合における画像取得状況を示すタイムチャートである。 動画撮影中に静止画撮影を連写した場合における画像取得状況の他の例を示すタイムチャートである。

符号の説明

１…撮像レンズ、２…絞り、３…レンズ駆動部、４…距離検出部、５…絞り制御部、６…レンズ側マイコン、７…通信接点、１１…クイックリターンミラー、１２…焦点板、１３…ペンタプリズム、１４…ハーフミラー、１５…接眼レンズ、１６…再結像レンズ、１７…画像取得部、１８…撮像部、１９…シャッタ、２０…サブミラー、２１…ボディ側マイコン、２２…焦点検出部、２３…シャッタ制御部、２４…ＲＯＭ、２５…ＲＡＭ、２６…外部記憶装置、２７…第１撮像素子駆動部、２８…第１Ａ／Ｄ変換器、２９…画像処理部、３０…第２Ａ／Ｄ変換器、３１…第２撮像素子駆動部。

Claims (9)

1. 撮像レンズを通った光束を観察可能な光学ファインダ部と、
   前記光学ファインダ部に配置された動画撮影可能な画像取得手段と、
   前記撮像レンズを通った光束から静止画を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が前記画像取得手段の動画撮影中に静止画撮影を行う場合、前記撮像手段で得た静止画を動画として利用する制御手段と
   を有することを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
2. 請求項１記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記制御手段は、同じ撮影条件の下で前記静止画と前記動画とを撮影することを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
3. 請求項２記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記撮影条件は、絞り値と感度であることを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
4. 請求項１または請求項２記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記制御手段は、前記静止画と前記動画の撮影条件が異なる場合、感度を変えて前記静止画の撮影を行うことを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
5. 請求項１から請求項４の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記制御手段は、前記静止画撮影の開始直前の動画像と終了直後の動画像と静止画とに基づいて、前記静止画の撮影時間に亘って不足する動画を作成して補間することを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
6. 請求項１から請求項４の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記制御手段は、撮影された複数の静止画に基づいて複数の動画を作成し、前記静止画の撮影時間に亘って不足する動画を前記作成された複数の動画を用いて補間することを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
7. 請求項６記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記制御手段は、前記撮影された複数の静止画のうちの少なくとも二つの隣接する静止画に基づいて一つの動画を作成し、前記静止画の撮影時間に応じて不足する動画を前記作成された動画を用いて補間することを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
8. 請求項１から請求項７の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記画像取得手段が露出制御用センサを兼ねていることを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
9. 請求項１から請求項７の何れか一つに記載のデジタル一眼レフレックスカメラにおいて、
   前記画像取得手段は、クイックリターンミラーがアップしているとき蓄積データの読出を行い、
   前記撮像手段は、クイックリターンミラーがダウンしているとき蓄積データの読出を行うことを特徴とするデジタル一眼レフレックスカメラ。
   

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