JP2012133194A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ交換式の撮像装置に関する。 The present invention relates to an interchangeable lens type imaging apparatus.
一眼レフ型の電子カメラには、ピント合わせを迅速に行うことができる位相差式ＡＦを採用しているものが多い。位相差式ＡＦは、クイックリターンミラーの一部をハーフミラーとし、その裏面にメインのミラーとは逆向きに立ち上がるサブミラーを取り付け、サブミラーを介して被写体光像を、測距のみに用いる撮像素子に送り込んでいる。 Many single-lens reflex electronic cameras employ phase difference AF that allows quick focusing. Phase difference AF uses a part of the quick return mirror as a half mirror, and a sub mirror that rises in the opposite direction of the main mirror is attached to the back of the quick return mirror. I'm sending it in.
ところで、ミラーレスタイプの電子カメラが知られている。この電子カメラは、クイックリターンミラーが無い分、カメラボディの厚みを薄くすることができる（特許文献１）。また、位相差式ＡＦで測距できないほどバックフォーカスの短い撮影レンズを使用することができる。 Incidentally, a mirrorless type electronic camera is known. This electronic camera can reduce the thickness of the camera body because there is no quick return mirror (Patent Document 1). In addition, it is possible to use a photographic lens having a back focus that is so short that the phase difference AF cannot measure the distance.
しかしながら、ミラーレスタイプの電子カメラでは、クイックリターンミラーが無いため、コントラストＡＦを採用せざるを得ない。このため、オートフォーカスの精度や速度が位相差式ＡＦに比べて不十分であった。 However, since a mirrorless type electronic camera does not have a quick return mirror, contrast AF must be employed. For this reason, the accuracy and speed of autofocus are insufficient compared to the phase difference AF.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ミラーレスタイプでオートフォーカスの精度や速度の向上を図ったレンズ交換式の撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a mirrorless type image pickup apparatus with interchangeable lenses that improves the accuracy and speed of autofocus.
本発明を例示する撮像装置の一態様は、第１撮影レンズを有する交換レンズが着脱自在に装着される装着部と、前記第１撮影レンズにより結像する被写体像を撮像する第１撮像素子と、前記装着部に対して所定の基線長分だけ離して設けられている第２撮影レンズと、前記第２撮影レンズにより結像する被写体像を撮像する第２撮像素子と、前記第１及び第２の撮影素子から得られる２つの画像に基づいて被写体距離を測定する測距手段と、を備えていることを特徴とするものである。 One aspect of an imaging apparatus illustrating the present invention includes a mounting portion on which an interchangeable lens having a first photographing lens is detachably mounted, a first imaging element that captures a subject image formed by the first photographing lens, and A second photographing lens provided at a predetermined baseline length away from the mounting portion, a second imaging element for photographing a subject image formed by the second photographing lens, and the first and first And a distance measuring means for measuring a subject distance based on two images obtained from the two imaging elements.
本発明の撮像装置によれば、第１及び第２撮像素子から得られる２つの画像の相関演算により測距を行うため、正確でかつ高速なオートフォーカス撮影を行うことができる。 According to the imaging apparatus of the present invention, since distance measurement is performed by correlation calculation of two images obtained from the first and second imaging elements, accurate and high-speed autofocus imaging can be performed.
電子カメラ１０は、図１に示すように、カメラボディ１１の前面に装着部（マウント部）１２が設けられている。装着部１２には、交換レンズ１３が周知のバヨネット結合により着脱自在に取り付けられる。また、カメラボディ１１の前面には、装着部１２から基線長分だけ離した位置に第２撮像部１４が設けられている。第２撮像部１４は、交換レンズ１３が装着されていない時に撮影を行うためのものである。カメラボディ１１の上面には、シャッタボタン１５、電源スイッチ１６、及び録画スタート/ストップボタン１７が配されている。
As shown in FIG. 1, the
装着部１２の奥には、図２に示すように、第１撮像素子２０が配されている。第１撮像素子２０は、交換レンズ１３が内蔵する第１撮影レンズ２１の光軸２１ａ上に撮像面の中心が直交するように配され、第１撮影レンズ２１により結像する被写体像を撮像する。これら第１撮影レンズ２１と第１撮像素子２０とは第１撮像部２２を構成する。なお、第１撮影レンズ２１は、ズームレンズになっている。
As shown in FIG. 2, the
第２撮像部１４は、第２撮影レンズ２３、第２撮像素子２４、及び固定絞り（図示無し）で構成されている。第２撮影レンズ２３は、沈胴式鏡筒に保持されており、カメラボディ１１に対して鏡筒が出入りすることで、カメラボディ１１の内部に収納される非撮影位置とこれから外部に突出する撮影位置との間で移動する。
The
第２撮像素子２４は、撮像面の中心が第２撮影レンズ２３の光軸２３ａ上に直交するように配されている。第２撮影レンズ２３は、固定焦点になっており、第２撮像部１４は、固定焦点と固定絞りとの作用によりパンフォーカスを達成している。第２撮影レンズ２３の焦点距離は、第１撮影レンズ２１のワイド端と同じに設定されている。第２撮像素子２４は、第１撮像素子２０よりも低画素で、かつ消費電力の少ない撮像素子が用いられている。また、第２撮影レンズ２３の光軸２３ａは、第１撮影レンズ２１の光軸２１ａに対して略平行になっている。
The
カメラボディ１１の背後には、ＬＣＤ２５が配されている。ＬＣＤ２５には、タッチパネル操作部２６が組み込まれている。モードの変更やズーム操作等は、全てタッチパネル操作部２６を利用して入力する。勿論、ＬＣＤ２５には、スルー画像に重ねてメニューの文字や操作ボタン等の絵柄が表示され、操作し易くなっている。
An
電子カメラ１０は、図３に示すように、第１ＡＦＥ（アナログ・フロントエンド）３０、第１フレームメモリ３１、第２ＡＦＥ３２、第２フレームメモリ３３、ＣＰＵ３５、測距部４２、コントラストＡＦ部４３、ＲＯＭ４４、ＲＡＭ４５、Ｉ／Ｆ（インターフェース）４６、ＶＲＡＭ４７、及び表示制御部４８を備えており、これらは各々バス４９に接続されている。ＣＰＵ３５には、マウント接点３６、第１撮像素子ドライバ３７、第２撮像素子ドライバ３８、鏡筒繰出し用ドライバ３９、変倍・合焦用ドライバ４０、及び絞り用ドライバ４１が接続されている。
As shown in FIG. 3, the
ＡＦＥ３２は、周知のＣＤＳ（相関二重サンプリング）／ＡＧＣ（ゲイン・コントロール・アンプ回路）５０、Ａ／Ｄ５１、及び信号処理回路５２で構成されており、ＣＰＵ３５とともにＴＧ３４から供給されるパルスに同期して動作する。なお、ＡＦＥ３０もＡＦＥ３２と同じ構成になっている。信号処理回路５２は、デジタルの画像データを取り込み、画素欠陥補正やホワイトバランス補正、ガンマ補正などの補正を行う。ＣＰＵ３５は、各部を統括的に制御する。
The AFE 32 includes a well-known CDS (correlated double sampling) / AGC (gain control amplifier circuit) 50, A /
第１撮像素子２０は、第１撮影レンズ２１により結像する被写体像を撮像して第１画像信号を出力する。第１画像信号は、第１ＡＦＥ３０に取り込まれる。第１ＡＦＥ３０は、第１画像信号をデジタルの第１画像データに変換した後に前述した補正をして第１フレームメモリ３１に出力する。
The
同様に、第２撮像素子２４は、第２撮影レンズ２３により結像する被写体像を撮像して第２画像信号を出力する。第２ＡＦＥ３２は、第２画像信号を取り込んでデジタルの第２画像データに変換して前述した補正をした後に第２フレームメモリ３３に出力する。第１及び第２画像データは、フレーム画像、又はフィールド画像になっており、第１及び第２フレームメモリ３１，３３に個別に格納されていく。第１及び第２フレームメモリ３１，３は、ＳＤＲＡＭなどの容量半導体メモリによって構成され、信号処理回路５２によって補正された、１フレームもしくは数フレーム分の画像データをそれぞれ蓄積する。
Similarly, the
マウント接点３６は、交換レンズ１３と装着部１２との間で種々の信号を授受するためのものである。ＣＰＵ３５が交換レンズ１３から受信する信号としては、装着信号、及び焦点距離や開放絞り値等のレンズ情報等である。
The
逆にＣＰＵ３５が交換レンズ１３に送信する信号としては、絞り用ドライバ４１を介して交換レンズ１３に内蔵の絞りの径を制御するための絞り用駆動信号、及び変倍・合焦用ドライバ４０を介して交換レンズ１３に内蔵の変倍及び合焦用のアクチュエータを駆動するための変倍又は合焦用駆動信号等である。ＣＰＵ３５は、装着信号の受信の可否に応じて交換レンズ３が装着されたか否かを検出する。
On the other hand, as signals transmitted from the
ＣＰＵ３５は、第１及び第２撮像素子２０，２４の電荷蓄積時間（電子シャッタ）を各々制御し、また、第１撮像素子２０から得られる第１画像データに基づいて被写体の輝度を測定し、この測定結果に基づいて絞り径や電子シャッタの値を変えて露出を制御する。なお、第２撮像部１４に対しては、パンフォーカスを達成しているため、電子シャッタのみの制御となる。
The
コントラストＡＦ部４３は、スルー画像表示中に第１撮影レンズ２１のＡＦ処理を粗く行うものであり、第１撮影レンズ２１の合焦位置をずらしながら取り込んだ第１画像データに基づいて明暗差（コントラスト）が大きなところを探して第１撮影レンズ２１を被写体に大まかに合焦させる。第１撮影レンズ２１を大まかなステップで合焦させるため、第１撮影レンズ２１の合焦動作を迅速に行える。なお、コントラストＡＦ部４３は、コントラストのピークをＣＰＵ３５にフィードバックし、ＣＰＵ３５は、第１撮影レンズ２１の合焦位置をずらす動作を制御する。
The
測距部４２は、シャッタレリーズに応答して第１撮影レンズ２１のＡＦ処理を高精度で行うものであり、相対倍率補正部５５と、相関演算部５６とを備えている。相対倍率補正部５５は、第１及び第２撮像部２２，１４の撮影倍率（像倍率）を合わせる演算を行う。相関演算部５６は、同時期に取り込んだ第１及び第２画像データに基づいて両画像の相対的なずれ量（視差量）を求め、求めたずれ量から被写体距離を算出する。ＣＰＵ３５は、算出した被写体距離に応じた合焦位置に第１撮影レンズ２１を移動させる。
The
ここで、三角測量について説明する。第１及び第２撮像素子２０，２４の撮像中心間距離を基線長Ｄとし、物点Ｐが光軸２１ａ上に位置する場合、第１撮影レンズ２１の主点から物点Ｐまでの距離を被写体距離ｚ、物点Ｐが第２撮像素子２４の撮像面上で結像する位置の光軸２３ａから基線方向へのずれ量（視差量）をΔ、撮影レンズの焦点距離ｆ（どちらの撮影レンズ２１，２３も同一）とすると、［数１］に記載の近似式が成立する。ずれ量Δは、一次元の像相関演算により求めるので、［数１］の式を変形すれば、ずれ量Δから被写体距離Ｚを算出することができる。ずれ量Δは、画素の単位となるが、補間画像によって０．１画素単位（サブピクセル単位）で演算することも可能である。
Here, triangulation will be described. When the distance between the imaging centers of the first and
［数１］
Δ＝Ｄ・ｆ／ｚ
ＲＯＭ４４は、各種プログラムやプログラムの実行に必要な設定値を予め記憶している。ＲＡＭ４５は、ＣＰＵ３５のワークメモリとして、また、各部の一時的なメモリとして使用される。Ｉ／Ｆ４６には、第１又は第２画像データを記録する記録部５７が接続されている。
[Equation 1]
Δ = D · f / z
The
本実施例では、第２撮像部１４で動画を記録中に、第１撮像部２２で静止画を記録することもできる。この場合には、動画用と静止画用とでデータを個別に記録する複数の記録部を設けてもよい。また、圧縮部を設け、静止画撮影の場合は、例えばＪＰＥＧ方式で、動画撮影の場合は、例えばＭＰＥＧ方式でそれぞれ圧縮した形式で記録するのが好適である。
In the present embodiment, a still image can be recorded by the
記録部５７としては、内蔵用の半導体メモリやハードディスク等を使用することができる。また、例えばカードメモリ等、着脱自在な記録部としてもよい。
As the
ＣＰＵ３５は、第１又は第２フレームメモリ３１，３３から読み出した1フレーム分の画像データを、ＬＣＤ２５の解像度と画素数等に基づいて拡大又は縮小処理して表示用画像データを生成してＶＲＡＭ４７に出力する。
The
表示制御部４８は、ＶＲＡＭ４７から表示用画像データを読み出してＬＣＤ２５に表示するように制御する。ＬＣＤ２５には、スルー画像の画像データ、もしくは記録部５７から読み出して再生した画像データが表示される。
The
次に、上記構成の電子カメラ１０の作用について、図４を参照しながら説明する。電子カメラ１０の電源スイッチ１６をオンすると（Ｓ−１）、最初は撮影モードで動作する（Ｓ−２）。
Next, the operation of the
撮影モードでは、ＣＰＵ３５が鏡筒繰出し用ドライバ３９を制御して、第２撮影レンズ２３を収納位置から撮影位置に繰り出す（Ｓ−３）。そして、装着信号が得られるか否かをＣＰＵ３５が監視し、得られない場合には（Ｓ−４）、第２撮像素子２４を駆動して（Ｓ−５）、第２撮像素子２４から取り込んだ第２画像データをスルー画像としてＬＣＤ２５に表示する（Ｓ−６）。
In the photographing mode, the
シャッタボタン１５を半押し操作すると（Ｓ−７）、その時点に取り込んだ第２画像データに基づいてＡＥ処理がなされ（Ｓ−８）、そのまま全押し操作をすると（Ｓ−９）、交換レンズ１３を装着してなくても、第２撮像素子２４から取り込んだ第２画像データを静止画像として記録部５７に記録することができる（Ｓ−１０）。
When the
交換レンズ１３を取り付ける場合には、電源スイッチ１６をオフにする（Ｓ−１１）。交換レンズ１３を装着部１２に取り付けた後には、再び電源スイッチ１６をオンする（Ｓ−１）。これに応答してＣＰＵ３５は、マウント接点３６を介して装着信号を受け取る（Ｓ−４）。装着信号を受け取ると、ＣＰＵ３５は、第１及び第２撮像素子２０，２４を駆動する（Ｓ−１２）。そして、第１撮像素子２０から得られる第１画像データをスルー画像としてＬＣＤ２５に表示する（Ｓ−１３）。勿論、第１撮影レンズ２１の合焦は、コントラストＡＦ部４３の制御により大まかに行われている。
When the
ズーム操作を行うと、ＣＰＵ３５は、その操作に応答して変倍・合焦用ドライバ４０を制御して第１撮影レンズ２１の焦点距離を可変する（Ｓ−１４）。構図を決めた後に、シャッタボタン１５を半押し操作すると（Ｓ−１５）、その時点に取り込んだ第１画像データと第２画像データとに基づいて測距部４２がＡＦ処理を実行し（Ｓ−１６）、また、第１画像データに基づいてＣＰＵ３５がＡＥ処理を実行する（Ｓ−１７）。
When the zoom operation is performed, the
ここで、測距部４２のＡＦ処理の動作を説明する。本実施形態では、第１撮影レンズ２１がズームレンズ、また、第２撮影レンズ２３が固定焦点であるので、図５に示すように、相対倍率補正部５５が第１撮影レンズ２１の現時点のズーム倍率の情報を取得し（Ｓ−１８）、第２撮像素子２４から得られる第２画像データを拡大又は縮小処理して第１画像データと同じ像倍率になるように補正する（Ｓ−１９）。このとき、画素数も補間等の処理をして等しくする。相関演算部５６は、同じ倍率になっている２つの画像データに基づいて一次元像相関演算（パターンマッチング）を実行し、被写体領域（特徴領域）にある被写体像の相対的なずれ量（像間距離）を求め（Ｓ−２０）、求めたずれ量に基づいて被写体距離を算出する（Ｓ−２１）。
Here, the operation of the AF processing of the
なお、被写体領域の検出は、周知の顔画像をパターンマッチング等により検出する顔画像検出手段や、犬や猫等のペットの画像をパターンマッチング等により検出するペット画像検出手段を用いればよい。 The subject area may be detected by using a known face image detecting means for detecting a face image by pattern matching or the like, or a pet image detecting means for detecting an image of a pet such as a dog or cat by pattern matching or the like.
ＣＰＵ３５は、算出した被写体距離に基づいて第１撮影レンズ２１を高精度に合焦させる（Ｓ−２２）。そして、シャッタボタン１５の全押し操作が行われると（Ｓ−２３）、その操作に応答して取り込んだ第１画像データを静止画像として記録部５７に記録する（Ｓ−２４）。
The
撮影モードの他に、本実施形態では、図６に示すように、動画記録モード（Ｓ−２５）、及び再生モード（Ｓ−２６）がある。 In addition to the shooting mode, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, there are a moving image recording mode (S-25) and a playback mode (S-26).
動画記録モードは、第２撮像部１４で動画を記録するモードである。このモードでは、交換レンズ１３を装着していれば、第２撮像部１４で動画を記録中に、第１撮像部２２で静止画を同時に記録することができる（Ｓ−２７）。第２撮像部１４で動画を記録する場合には、静止画記録用のシャッタボタン１５とは異なる位置に設けられている録画スタート/ストップボタン１７を操作する（図１参照）。なお、再生モードは、記録部５７に記録したデータをＬＣＤ２５に表示するモードである。
The moving image recording mode is a mode in which a moving image is recorded by the
上記実施形態では、スルー画像表示中に第１撮影レンズ２１の合焦を行うコントラストＡＦ部４３を設けているが、コントラストＡＦ部４３を省略して、第１撮影レンズ２１の合焦処理を測距部４２で常に行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記各実施形態では、第２撮影レンズ２３を固定焦点として説明しているが、焦点切替え式やズームレンズの構造を採用してもよい。この場合には、第１及び第２撮影レンズ２１，２３のズーム倍率をそれぞれ取得し、一方の画像データ（例えば、第１画像データ）の像倍率に合うように、他方の画像データ（例えば、第２画像データ）の像倍率を補正すればよい。
In each of the above embodiments, the second photographing
ところで、交換レンズ１３を装着してない状態で、所望する交換レンズ１３を装着したときの画角をシミュレーションして事前に構図を決めることができれば、適切な交換レンズ１３を迅速に選択することができるので好適である。
By the way, if the composition can be determined in advance by simulating the angle of view when the desired
そこで、図７に示す電子カメラ６０には、レンズ情報記録部６１、及び仮想撮影画像生成部６２を備えている。レンズ情報記録部６１は、装着部１２に装着可能な複数の交換レンズ１３に対応する焦点距離の情報を予め記憶している。
Therefore, the
図８に示すように、シミュレーションモードを選択すると（Ｓ−２８）、タッチパネル操作部２６の操作により複数の交換レンズ１３の中からその時点で装着部１２に装着されてない所望の交換レンズ１３を一つ選択する。例えば、交換レンズ１３の識別番号に焦点距離の情報を対応付けした一覧表をＬＣＤ２５に表示する。これら情報は、レンズ情報記憶部６１、又はＲＯＭ４４に予め記憶しておく。撮影者は、タッチパネル操作部２６を利用して一覧表から所望する交換レンズ１３を選択する（Ｓ−２９）。選択した交換レンズ１３の情報は、ＣＰＵ３５を介して仮想撮影画像生成部６２に取り込まれる。
As shown in FIG. 8, when the simulation mode is selected (S-28), a desired
仮想撮影画像生成部６２は、選択した交換レンズ１３に対応する焦点距離の情報をレンズ情報記憶部６１から読み出し、読み出した焦点距離と第２撮影レンズ２３の焦点距離との差分に基づいて、第２撮像素子２４から得られる第２画像データを拡大又は縮小処理して仮想撮影画像を生成する（Ｓ−３０）。ＣＰＵ３５は、生成した仮想撮影画像をＬＣＤ２５にスルー画像として表示するように制御する（Ｓ−３１）。このように、撮影で利用したい交換レンズ１３を通して得られる画角をシミュレーションしたスルー画像を見ながら、構図を事前に決めることができるので、交換レンズを適切に選ぶことができ、またその後の構図合わせも迅速に行える。
The virtual photographed
また、第２撮像部１４の代わりに、多眼撮像部を設けてもよい。多眼撮像部７０は、図９に示すように、複数の個眼撮像部７０ａ〜７０ｚで構成されている。個眼撮像部７０ａ〜７０ｚは、撮影開口６９の背後に設けた小径の撮影レンズ７１、低画素の撮像素子７２、ＡＦＥ７３、及びフレームメモリ７４で構成されている。撮影レンズ７１は、二次元（行列）状に配列されている。撮像素子７２は、撮影レンズ７１の光軸に対して撮像面が垂直になるように配されており、撮影レンズ７１により結像される被写体像を撮像して画像信号を出力する。画像信号は、ＡＦＥ７３によりデジタルの画像データに変換されて出力される。つまり、１回のレリーズ操作で視差の異なる複数の画像データを同時に取り込む。
Further, a multi-lens imaging unit may be provided instead of the
撮影レンズ７１は単焦点レンズであり、各個眼撮像部７０ａ〜７０ｚは固定絞りとの作用によりパンフォーカスを達成している。
The photographing
各画像データは、第１画像データよりも撮影倍率が低く、かつ低解像な縮小画像データとなっており、フレームメモリ７４に個別に取り込まれた後、合成処理部７５に出力される。合成処理部７５では、各縮小画像データを、位置合わせ処理した後に加算平均化処理により高解像な合成画像データを生成する。
Each image data is reduced image data having a lower photographing magnification and lower resolution than the first image data, and is individually captured in the
合成した第２画像データは、交換レンズ１３が装着されている時には、測距部４２で被写体距離を算出するときに第２画像データとして用いる。また、交換レンズ１３が装着されていないときには、スルー画像としてＬＣＤ２５に表示される。
The synthesized second image data is used as the second image data when the
また、合成処理手段としては、高精細な合成画像データを生成することに加えて、自然なぼけ画像を生成することができるように構成してもよい。ぼけ画像を生成する場合には、同時に取り込んだ視差の異なる、かつぼけを含む複数の画像を取得後に、位置合わせ処理を行い、その後、合成開口撮影法により自然なボケ像が得られる画像を生成すればよい。 合成開口撮影法では、各画像の撮影位置推定を行い、撮影位置が密で規則的になるように、不足する撮影位置間の中間画像（仮想焦点面画像）を作成する。これらを含めて画像の重ね合わせによってぼけ画像を作成し、ぼけ部分を滑らかなグラデーションに近づける。 The synthesis processing means may be configured to generate a natural blurred image in addition to generating high-definition synthesized image data. When generating a blurred image, after acquiring multiple images with different parallax captured at the same time and including blur, perform alignment processing, and then generate an image that produces a natural blurred image by synthetic aperture photography do it. In the synthetic aperture imaging method, the imaging position of each image is estimated, and an intermediate image (virtual focal plane image) between the insufficient imaging positions is created so that the imaging positions are dense and regular. A blurred image is created by superimposing images including these, and the blurred portion is brought closer to a smooth gradation.
また、仮想口径の大きさ、形状、及び重み付け等のぼけパラメータを外部から入力するように構成すれば、中間画像の撮影位置の範囲や合成時の各画像の重み付けを調節することができるので、ぼけ像を自由に制御することができる。 In addition, if the blurring parameters such as the size, shape, and weighting of the virtual aperture are input from the outside, the range of the shooting position of the intermediate image and the weighting of each image at the time of synthesis can be adjusted. The blurred image can be freely controlled.
また、複数の撮像レンズを個別に合焦させる合焦手段と、１回のレリーズ操作でピント位置の異なる複数枚の画像を同時に撮像する撮像手段と、これら複数枚の画像から全焦点画像を生成する合成手段と、を設けてもよい。 Also, focusing means for individually focusing a plurality of imaging lenses, imaging means for simultaneously capturing a plurality of images with different focus positions by one release operation, and generating an omnifocal image from the plurality of images And a synthesizing means.
また、視差の異なる複数の画像から、所望する交換レンズを装着して得られる画像に生じる収差をシミュレーションした疑似収差画像を生成する収差シミュレーション生成部を設け、疑似収差画像をＬＣＤ２５に表示してもよい。収差としては、球面収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差、ディストーション等が望ましい。
In addition, an aberration simulation generation unit that generates a pseudo-aberration image that simulates an aberration generated in an image obtained by attaching a desired interchangeable lens from a plurality of images having different parallaxes may be provided, and the pseudo-aberration image may be displayed on the
上記実施形態で説明した撮像素子としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサを用いることができる。また、上記実施形態において、撮像装置として電子カメラを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、ビデオカメラ等に本発明を適用しても良い。 As the image sensor described in the above embodiment, an image sensor such as a CCD or a CMOS can be used. In the above embodiment, an electronic camera has been described as an example of the imaging apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to, for example, a video camera.
本発明の第２撮像素子としては、前記第１撮像素子よりも低画素のものを採用してもよい。本発明の測距手段は、２つの画像の相関演算により測距を行う。具体的には、一次元像相関演算（パターンマッチング）により２つの画像の相対的なずれ量（像間距離）を求める。その後、２つの画像の相対的なずれ量から被写体距離を算出する。２つの撮像系の光軸が理想的に並行である場合、被写体距離の逆数に比例するので、前記ずれ量が求まればれ被写体距離が算出することができる。測距手段で算出した距離にいる被写体に第１撮影レンズを合焦させる合焦手段を備えるのが望ましい。 As the second image sensor of the present invention, one having a lower pixel than the first image sensor may be adopted. The distance measuring means of the present invention performs distance measurement by calculating the correlation between two images. Specifically, a relative shift amount (inter-image distance) between two images is obtained by one-dimensional image correlation calculation (pattern matching). Thereafter, the subject distance is calculated from the relative shift amount between the two images. When the optical axes of the two imaging systems are ideally parallel, it is proportional to the reciprocal of the subject distance, so that the subject distance can be calculated by obtaining the deviation amount. It is desirable to provide focusing means for focusing the first photographing lens on the subject at the distance calculated by the distance measuring means.
ところで、撮影時点で２つの画像の像倍率が異なる場合がある。この現象は、２つの撮影レンズが焦点距離の異なる固定焦点の場合、もしくは何れか一方又は両方がズームレンズの場合に起こる。この場合には、測距手段が測距を行う前に、２つの画像の像倍率に応じて相対倍率補正をする倍率補正手段を備える。相対倍率補正としては、何れか一方の画像を拡大又は縮小処理して他方の画像と同じ像倍率に補正する。このとき、画素数も補間等の処理をして等しくする。測距手段は、相対倍率補正をした２つの画像に基づいて相対的なずれ量を求めればよい。 By the way, the image magnification of two images may be different at the time of shooting. This phenomenon occurs when the two photographing lenses have fixed focal points with different focal lengths, or when one or both of them are zoom lenses. In this case, a magnification correction unit that performs relative magnification correction according to the image magnification of the two images before the distance measurement unit performs distance measurement is provided. As relative magnification correction, either one of the images is enlarged or reduced to correct the same image magnification as the other image. At this time, the number of pixels is also equalized by processing such as interpolation. The distance measuring means only needs to obtain the relative shift amount based on the two images subjected to the relative magnification correction.
また、交換レンズを装着してなくても撮影が行えるようにするのが好適である。この場合には、交換レンズが装着部に装着されているか否かを検出する検出手段と、交換レンズが装着部に非装着の時に、第２撮像素子から得られる画像を外部に表示する表示手段と、レリーズ操作に応答して前記画像を記録媒体に記録する記録手段と、を備えるのが望ましい。 Further, it is preferable that photographing can be performed without an interchangeable lens. In this case, detection means for detecting whether or not the interchangeable lens is attached to the attachment portion, and display means for displaying an image obtained from the second image sensor externally when the interchangeable lens is not attached to the attachment portion. And recording means for recording the image on a recording medium in response to a release operation.
また、交換レンズを装着してなくても、装着して撮影した時の像倍率等を仮想的に確認することができると、交換レンズの選択が容易に行える。 Even if an interchangeable lens is not mounted, the interchangeable lens can be easily selected if the image magnification and the like when the image is mounted and photographed can be virtually confirmed.
そこで、前記装着部に装着可能な複数の交換レンズに対応する焦点距離の情報を記憶する記憶手段と、前記複数の交換レンズの中からその時点で装着部に装着されてない所望の交換レンズを一つ選択する選択手段と、前記選択した交換レンズに対応する焦点距離の情報を前記記憶手段から読み出し、読み出した焦点距離と前記第２撮影レンズの焦点距離との差分に基づいて、第２撮像素子から得られる画像を拡大又は縮小処理して、もしくは表示手段の表示倍率を変更して仮想撮影画像を生成し、前記仮想撮影画像を表示部に表示するシミュレーション表示制御手段と、を備える。 Therefore, storage means for storing focal length information corresponding to a plurality of interchangeable lenses that can be mounted on the mounting section, and a desired interchangeable lens that is not mounted on the mounting section at that time from among the plurality of interchangeable lenses. One selecting means and information on the focal length corresponding to the selected interchangeable lens are read from the storage means, and the second imaging is performed based on the difference between the read focal length and the focal length of the second photographing lens. Simulation display control means for generating a virtual photographed image by enlarging or reducing the image obtained from the element or changing the display magnification of the display means and displaying the virtual photographed image on a display unit.
ところで、第１撮像素子よりも低画素の第２撮像素子を使用する場合、第２撮像素子から得られる画像を補間処理により拡大して仮想撮影画像を生成すると、ぼやけたような粗い画像に見え易い。 By the way, when a second image sensor having a lower pixel than the first image sensor is used, if a virtual photographed image is generated by enlarging an image obtained from the second image sensor by interpolation processing, the image looks like a blurred rough image. easy.
そこで、第２撮像素子としては、複数の撮影開口の背後に設けた複数の撮影レンズと、各撮影レンズにより結像される被写体像をそれぞれ撮像する個眼撮像素子と、で構成したものでもよい。複数の撮影開口は、２次元（行列）状に配列にするのが好適である。個眼撮像素子は、第１撮像素子よりも低画素のものを使用する。 Therefore, the second imaging element may be configured by a plurality of photographing lenses provided behind a plurality of photographing apertures and a single-eye imaging element that images a subject image formed by each photographing lens. . The plurality of imaging apertures are preferably arranged in a two-dimensional (matrix) manner. The single-eye image sensor has a lower pixel than the first image sensor.
この例では、視差の異なる複数の画像を同時に取得することができる。これら画像の視差をゼロにする位置合わせ処理を行った後に、例えば加算平均化処理等により合成して一つの高精細な合成画像を生成する合成処理手段を備えればよい。この合成画像を、第２撮像素子から得られる第２画像として用いればよい。 In this example, a plurality of images with different parallaxes can be acquired simultaneously. After performing the alignment processing for setting the parallax of these images to zero, it is only necessary to include a synthesis processing means for generating one high-definition synthesized image by, for example, synthesis by addition averaging processing or the like. This synthesized image may be used as the second image obtained from the second image sensor.
１０，６０ 電子カメラ
１４ 第１撮像部
２０ 第１撮像素子
２１ 第１撮影レンズ
２２ 第２撮像部
２３ 第２撮影レンズ
２４ 第２撮像素子
４２ 測距部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記測距手段は、２つの画像の相関演算により測距を行うことを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The distance measuring means performs distance measurement by a correlation calculation of two images.
前記測距手段で測定した距離にいる被写体に第１撮影レンズを合焦させる合焦手段を備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1 or 2,
An imaging apparatus comprising: focusing means for focusing the first photographing lens on a subject at a distance measured by the distance measuring means.
前記２つの画像の像倍率を取得する手段と、前記２つの画像の像倍率が異なる場合、何れか一方の画像の像倍率を拡大又は縮小処理して他方の画像の像倍率に合わせる相対倍率補正を行う倍率補正手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 3,
When the image magnification of the two images is different from the means for obtaining the image magnification of the two images, the relative magnification correction is performed so that the image magnification of one of the images is enlarged or reduced to match the image magnification of the other image. An imaging apparatus comprising: a magnification correction unit that performs
前記交換レンズが前記装着部に装着されているか否かを検出する検出手段と、前記交換レンズが前記装着部に非装着の時に、前記第２撮像素子から得られる画像を外部に表示する表示手段と、レリーズ操作に応答して前記画像を記録媒体に記録する記録手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 4,
Detection means for detecting whether or not the interchangeable lens is attached to the attachment portion, and display means for displaying an image obtained from the second image sensor externally when the interchangeable lens is not attached to the attachment portion. And an image recording apparatus for recording the image on a recording medium in response to a release operation.
前記装着部に装着可能な複数の交換レンズに対応する焦点距離の情報を記憶する記憶手段と、前記複数の交換レンズの中からその時点で装着部に装着されてない所望の交換レンズを一つ選択する選択手段と、前記選択した交換レンズに対応する焦点距離の情報を前記記憶手段から読み出し、読み出した焦点距離と前記第２撮影レンズの焦点距離との差分に基づいて、前記第２撮像素子から得られる画像を拡大又は縮小処理して、もしくは表示手段の表示倍率を変更して仮想撮影画像を生成し、前記仮想撮影画像を表示部に表示するシミュレーション表示制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 5,
Storage means for storing focal length information corresponding to a plurality of interchangeable lenses that can be mounted on the mounting section, and one desired interchangeable lens that is not mounted on the mounting section at that time from among the plurality of interchangeable lenses Information on the focal length corresponding to the selection means to be selected and the selected interchangeable lens is read from the storage means, and based on the difference between the read focal length and the focal length of the second photographing lens, the second imaging element And a simulation display control means for generating a virtual photographed image by enlarging or reducing the image obtained from the above or changing the display magnification of the display means and displaying the virtual photographed image on a display unit. An imaging device.
請求項１に記載の第２撮影レンズと第２撮像素子の代わりに、
複数の撮影開口の背後に設けた複数の撮影レンズと、前記複数の撮影レンズにより結像される被写体像をそれぞれ撮像する複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子から同時に取得した視差の異なる複数の画像に対して位置合わせ処理を行った後に一つの画像に合成する合成処理手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 6,
Instead of the second imaging lens and the second imaging element according to claim 1,
A plurality of photographing lenses provided behind a plurality of photographing apertures, a plurality of imaging elements that respectively capture subject images formed by the plurality of photographing lenses, and a plurality of different parallaxes obtained simultaneously from the plurality of imaging elements An image pickup apparatus comprising: combining processing means for combining the image with a single image after performing alignment processing.
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-
2010
- 2010-12-22 JP JP2010286055A patent/JP2012133194A/en not_active Withdrawn
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