JP2017118212A

JP2017118212A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2017118212A
Application number: JP2015249164A
Authority: JP
Inventors: 祐介中川; Yusuke Nakagawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-06-29

Abstract

【課題】光軸方向に移動可能な半透過ミラーと、二つの撮像素子と、ＮＤフィルターを搭載した撮像装置の各撮影モードにおいて、煩雑な操作なしに、容易に撮影することが可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像レンズユニット（２）と、光軸方向に移動可能な半透過ミラー（３）と、第１撮像手段（４）と、第２撮像手段（５）と、撮像レンズユニット（２）の光路内に投入、及び光路外に待避するＮＤフィルター（６０）と、撮影モード変更手段（７０）を有する撮像装置であって、撮影モード変更手段によって変更された所定の撮影モードに応じて、半透過ミラーを移動し、ＮＤフィルターをレンズユニットの光路内に投入、または光路外に退避することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、静止画や動画を撮像可能な撮像装置に関する。

被写体像を電気信号に変換して撮像するデジタルカメラ等の撮像装置では、撮影光束を撮像素子で受光し、その撮像素子から出力される光電変換信号を画像データに変換して、メモリカード等の記録媒体に記録する。撮像素子としては、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等が用いられる。

１つの撮像素子を用いて、静止画像および動画像の撮影を行うことは可能であるが、両画像を同時に得たい場合、画素読み出し処理の違いや最適な撮影条件が異なるため、静止画像の撮影中は動画像を一時的に中断する必要があった。

それを解決するために、特許文献１により提案されているように、第１撮像手段と第２撮像手段をもち、第１撮像手段で静止画撮影、第２撮像手段で動画撮影を行うという手法がある。また、特許文献２により提案されているように、回動自在かつ、レンズ光軸方向に移動可能なミラーを配置し、そのミラーの後方に静止画撮影用となる高画素の撮像素子、ミラーの上方にＡＦ用の撮像素子を配置する手法がある。さらに、特許文献２には、ミラーを光軸方向に移動させ、光路長を変化させることで、ミラーの上方に配置された撮像素子を用いて、コントラストＡＦを行わせることが記載されている。

特開２０１２−２３１１９７号公報特開２００５−９９６０８号公報

しかしながら、上述の特許文献１、２に開示された従来技術では、ミラーの上方に配置された撮像素子をミラー後方に配置された撮像素子と同様、静止画・動画撮影用となる高画素の撮像素子とした場合に、各撮像素子で撮影する静止画・動画の撮影条件（静止画ｏｒ動画の選択、ピント位置など）を設定しなければならず、撮影のための操作が煩雑になってしまうという問題がある。また、二つの撮像素子を一方は静止画撮影用、他方は動画撮影用として使用する場合、光量を調節するために、動画撮影用の撮像素子の前方には、ＮＤフィルターが搭載されていることが望ましい。

そこで、本発明の目的は、光軸方向に移動可能な半透過ミラーと、第１撮像手段、第２撮像手段と、ＮＤフィルターを搭載した撮像装置の各撮影モードにおいて、煩雑な操作なしに、容易に撮影することが可能な撮像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
交換可能な撮影レンズユニット（２）と、
前記撮影レンズユニット（２）に含まれ、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ（３０）と、
前記撮影レンズユニット（２）から入射した光束の一部を透過し、残りの光束を反射させることで光束を分割する、光軸方向に移動可能な半透過ミラー（３）と、
前記半透過ミラー（３）を透過した光束を受光する第１撮像手段（４）と、
前記半透過ミラー（３）で反射した光束を受光する第２撮像手段（５）と、
前記第１撮像手段（４）の第１焦点検出手段（２２）と、
前記第２撮像手段（５）の第２焦点検出手段（２４）と、
前記第１撮像手段（４）、または前記第２撮像手段（５）のいずれかの前面に配置され、レンズユニット（２）の光路内に投入、及び光路外に待避可能なＮＤフィルター（６０）と、
前記半透過ミラー（３）を駆動するミラー駆動手段（１７）と、
前記ＮＤフィルターを駆動するＮＤフィルター駆動手段（６１）と、
前記第１撮像手段（４）、または前記第２撮像手段（５）の撮影モードを変更する撮影モード変更手段（７０）と、
を有する撮像装置であって、
前記撮像装置は、前記第１撮像手段（４）と、前記第２撮像手段（５）による静止画動画撮影を同時に行うことが可能であり、前記撮影モード変更手段（７０）によって変更された前記所定の撮影モードに応じて、前記半透過ミラー（３）を移動し、前記ＮＤフィルター（６０）を撮影レンズユニット（２）の光路内に投入、または光路外に退避することを特徴とする。

本発明によれば、光軸方向に移動可能な半透過ミラーと、第１撮像手段、第２撮像手段と、ＮＤフィルターを搭載した撮像装置の各撮影モードにおいて、煩雑な操作なしに、容易に撮影することが可能な撮像装置を提供することができる。

本実施形態における撮像装置の主要部電気回路構成を示すブロック図本実施形態における撮像装置の撮影光軸での断面図と各ミラー位置における撮影領域を示す図本実施形態における撮像装置の外観図本実施形態におけるカメラの動作を示したフローチャート本実施形態における静止画／動画同時撮影モードの詳細フローチャート本実施形態における多重ピント撮影モードの詳細フローチャート本実施形態におけるＨＤＲ撮影モードの詳細フローチャート本実施形態におけるカメラの静止画／動画同時撮影モードにおける画面表示本実施形態におけるカメラの多重ピント撮影モードにおける画面表示本実施形態におけるＨＤＲ撮影モードにおける画面表示本実施形態における多重ピント撮影モードの各撮像素子の被写界深度範囲の関係を示す図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。また、各図面において共通する部分には同一の符号を付す。

まず、図１、図２を参照して、本発明の第１の実施形態の主な構成を説明する。

図１は本実施形態における撮像装置の主要部電気回路構成を示すブロック図である。また、図２ａは本実施形態における撮像装置の撮影光軸での断面図、図２ｂは各ミラー位置における撮影領域を示す図である。

カメラ１には着脱可能なレンズユニット２が取り付けられており、レンズユニット内にはフォーカスレンズ３０、フォーカスレンズ３０を駆動するためのレンズ駆動手段３１、を有する。レンズユニット２から入射した光は、撮影光軸Ａ−Ａに対して斜設された半透過ミラー３に入射する。半透過ミラー３はリードスクリュー等（不図示）により撮影光軸Ａ−Ａ方向に平行に移動可能に構成されている。半透過ミラー３に入射した光の一部は半透過ミラー３を透過し、カメラ１の内部にある第１撮像手段４に結像するよう構成されている。また半透過ミラー３に入射した残りの光は半透過ミラー３によって反射し、第２撮像手段５に結像するよう構成されている。ここで、第１撮像手段４と第２撮像手段５は例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等で構成される。

第１撮像手段４には第１焦点検出センサ２２、第２撮像手段５には第２焦点検出センサ２４が内蔵されている。第１焦点検出センサ２２、第２焦点検出センサ２４は位相差方式の焦点検出を行う。第１焦点検出センサ２２、第２焦点検出センサ２４から出力される信号は、それぞれ第１焦点駆動回路２３、第２焦点駆動回路２５に供給され、被写体像信号に換算された後、カメラ回路制御マイコン１５に送信される。そして、カメラ回路制御マイコン１５は、被写体像信号に基づいて位相差検出法による焦点検出演算を行う。具体的には、カメラ回路制御マイコン１５は、被写体像信号を用いてデフォーカス量および方向を算出し、算出されたデフォーカス量および方向に従い、レンズ制御回路１９およびレンズ駆動手段３１を介して撮影レンズユニット２内のフォーカスレンズ３０を合焦位置に駆動させる。なお、本実施形態では第１撮像手段４内、及び第２撮像手段５内に配置された位相差検出方式の第１焦点検出センサ２２、及び第２焦点検出センサ２４を記載したが、他の配置、他の方式でも良い。例えば、公知の位相差方式の焦点検出ユニットを独立して配置させても良いし、第１撮像手段４、及び第２撮像手段５による公知のコントラスト方式の焦点検出でも良い。

そして、半透過ミラー３を撮影光軸Ａ−Ａ方向に移動させることで、第２撮像手段５の光路長を変化させることができる。また、半透過ミラー３が撮影光軸Ａ−Ａ方向に平行にａ１、ａ２、ａ３の順に移動すると、第２撮像手段５の撮像領域を対応位置ｂ１、ｂ２、ｂ３に移動（クロップ）する。

さらに、第２撮像手段５の前方にはＮＤフィルター６０が内蔵されている。ＮＤフィルター６０は、ＮＤフィルター駆動回路６１によって、レンズユニット２から第２撮像手段５までの光路内に投入、及び光路外に待避される。これにより、例えば第１撮像手段４を静止画撮影用、第２撮像手段５を動画撮影用として撮影を行う場合、ＮＤフィルター６０を第２撮像手段５の前方に投入することで、第２撮像手段５の動画撮影において、光量を調節することができる。

第１撮像手段４は第１撮像手段駆動／制御回路６により駆動／制御され、第１撮像手段４から出力されたアナログ信号は第１Ａ／Ｄ変換回路７によりデジタル信号に変換される。また、第２撮像手段５は第２撮像手段駆動／制御回路８により駆動／制御され、第２撮像手段５から出力されたアナログ信号は第２Ａ／Ｄ変換回路９によりデジタル信号に変換される。

第１Ａ／Ｄ変換回路７および、第２Ａ／Ｄ変換回路９から出力されたデジタル信号は画像処理回路１０で処理を行い、画像データとして生成される。この画像データはバッファメモリ１１へ保存されたり、表示部材駆動回路１２により液晶等で構成された表示装置１３およびファインダー内表示装置５０に表示される。また表示装置１３およびファインダー内表示装置５０には、撮影モードやレンズの絞り値、シャッタスピード値、ＩＳＯ感度などの各種情報を表示することができる。接眼レンズ５１はファインダー内表示装置５０に表示される画像データや各種情報を拡大して観察することができる。また、レリーズボタン７１は半押し、全押しの２段スイッチとなっており、カメラ１の測距動作や撮影動作等を行うことができる。また、第２撮像手段測距ボタン７２により動画中の測距動作、動画開始ボタン７３により動画撮影の開始を行うことができる。

また、本実施形態のカメラ１は、デジタル回路制御マイコン１４、カメラ回路制御マイコン１５を有する。デジタル回路制御マイコン１４はＣＰＵバスを介して画像処理回路１０、及び表示部材駆動回路１２と通信、データの授受を行い、これらを統括的に制御している。カメラ回路制御マイコン１５は、レリーズボタン７１、第２撮像手段測距ボタン７２、動画開始ボタン７３、その他各種スイッチや釦などの操作部材１６の状態の検知や、半透過ミラー３の駆動を行うミラー駆動回路１７の各種演算処理を統括的に行う。また、カメラ回路制御マイコン１５内にはＥＥＰＲＯＭ１８からなるカメラ内設定記憶手段を有し、カメラ１の各種設定値が記録されている。また、カメラ回路制御マイコン１５は、レンズユニット２内のレンズ制御回路１９と、マウント接点２０を介して通信を行っている。マウント接点２０は、レンズユニット２が接続されるとカメラ回路制御マイコン１５へ信号を送信する機能も有する。レンズユニット２内のレンズ内メモリ２１には、レンズの固有情報が記録されており、レンズの焦点距離や画角、絞り量に関する情報等も含まれる。なお、デジタル回路制御マイコン１４とカメラ回路制御マイコン１５は互いに通信を行っており、協調してカメラ１全体の制御を行っている。

以上が本実施形態におけるカメラ１の主要部電気回路構成の概要である。

次に図３〜１１を参照して、本実施形態におけるカメラ１の動作詳細について説明する。

静止画撮影モード
まず、本実施形態における静止画撮影モードの動作詳細について説明する。図３は本実施形態における撮像装置の外観図、図４は本実施形態におけるカメラ１の動作を示したフローチャートである。

まずＳ１００において、ユーザーは図３に示す撮影モード変更手段７０、例えばモードダイヤルによって撮影モードの選択を行う。Ｓ１００において静止画モードを選択するとＳ１０１へと進み静止画撮影待機状態となる。このとき表示装置１３には第１撮像手段４のスルー画像が表示される。Ｓ１０１においてレリーズボタン７１の半押し操作を行うと、Ｓ１０２へと進み第１撮像手段４は第１撮像手段合焦点４０ａの測距動作を行う。さらに、Ｓ１０２においてレリーズボタン７１の全押し操作を行うとＳ１０３へと進み第１撮像手段４により静止画撮影を行う。そしてＳ１０４においてカメラ回路制御マイコン１５は電源のＯＮ、ＯＦＦを判定する。電源ＯＮの場合、Ｓ１０１へと戻り、電源ＯＦＦの場合には処理を終了する。

動画撮影モード
次に、本実施形態における動画撮影モードの動作詳細について説明する。

まずＳ１００において動画モードを選択するとＳ１０５へと進み動画撮影待機状態となる。このとき表示装置１３には第１撮像手段４のスルー画像が表示される。Ｓ１０５においてレリーズボタン７１の操作により測距指示を行うと、Ｓ１０６へと進み、第１撮像手段４は第１撮像手段合焦点４０ａの測距動作を行う。このとき、第１撮像手段４は第１撮像手段合焦点４０ａで選択された被写体に対してカメラ１の自動追尾による測距動作を行ってもよい。さらに、Ｓ１０６においてレリーズボタン７１の全押し、または動画開始ボタン７３の操作によりにより動画開始を選択するとＳ１０７へと進み動画撮影を行う。そしてＳ１０８において動画撮影を終了すると、Ｓ１０９においてカメラ回路制御マイコン１５は電源のＯＮ、ＯＦＦを判定する。電源ＯＮの場合、Ｓ１０５に戻り、電源ＯＦＦの場合には処理を終了する。

静止画／動画同時撮影モード
次に、本実施形態における静止画／動画同時撮影モードの動作詳細について説明する。

図５は本実施形態におけるカメラ１の本実施形態における静止画／動画同時撮影モードの詳細フローチャート、図８は本実施形態におけるカメラの静止画／動画同時撮影モードにおける画面表示である。

まずＳ１００において静止画／動画の同時撮影モードを選択すると、図５のＳ１１３へと進み、ＮＤフィルター６０が、レンズユニット２から第２撮像手段５までの光路内に投入される。一般的に、動画撮影において良好な映像を得ようとした場合、シャッタースピード値が制限される。これは、例えばフレームレートが３０ｆｐｓ(frame per second)の設定で撮影を行う場合、シャッタースピード値は１／３０を選択するのが最適となり、１／６０、１／１２５、１／２５０とシャッタースピード値が速くなるほど、滑らかな映像を得ることは難しくなってしまうためである。また、シャッタースピード値が遅い程、適正露出量を調節するために絞り値を大きくして光量を下げる必要があるため、絞り値の小さいレンズであっても、開放絞り値で使用することができない。そのため、本実施形態の静止画／動画同時撮影モードでは、静止画撮影にてレンズ性能を最大限に引き出しつつ、動画撮影においても良好な映像を得るために、ＮＤフィルター６０を第２撮像手段５の前方に投入する。ＮＤフィルター６０により、第２撮像手段５の光量は減少するため、静止画／動画同時撮影モードにおいて、絞り値の設定を開放絞り値に近づけることが可能となる。

Ｓ１１３におけるＮＤフィルター６０の光路内投入後、前述の通り、Ｓ１１４においてカメラ１が静止画／動画の同時撮影モードでの撮影待機状態となる。このとき、第１撮像手段４は静止画撮影用として用い、第２撮像手段５は動画撮影用として用いる。また、第１撮像手段４の垂直な辺Ｂを水平な辺Ａで割った値よりも、第２撮像手段５の撮影光軸方向の辺Ｃを水平な辺Ｄで割った値ほうが大きい。これにより第２撮像手段５の光路長を変化させるために半透過ミラー３を撮影光軸Ａ−Ａ方向に平行に移動し、第２撮像手段５の撮像領域を対応位置に移動（クロップ）した際に、撮像領域外となってしまう領域を少なくする。例えば、第１撮像手段４をフルサイズセンサー（３６．０ｍｍ（水平方向）×２４．０ｍｍ（垂直方向））で、第２撮像手段５をフルサイズセンサー（２４．０ｍｍ（垂直方向）×３６．０ｍｍ（撮影光軸方向））に配置してもよい。また、このとき表示装置１３上には、図８の通り、静止画撮影用の第１撮像手段４のスルー画像が表示されている。

Ｓ１１４において第２撮像手段測距ボタン７２の操作により測距指示を行うと、Ｓ１１５へと進み、第２撮像手段５は第２撮像手段合焦点４１ａに対して、フォーカスレンズ３０を駆動して測距動作を行う。続いて、Ｓ１１５において動画開始ボタン７３により動画開始を選択するとＳ１１６へ進み、動画撮影が開始される。

さらに、Ｓ１１６においてレリーズボタン７１の半押し等を行うと、Ｓ１１７へと進み、静止画／動画の同時撮影画面へと切り替わる。図８に示すように、表示装置１３には第１撮像手段４の撮影範囲である第１撮像手段撮影領域４０がスルー画像として表示される。さらに、第２撮像手段５の撮影範囲である第２撮像手段撮影領域４１を示す、第２撮像手段撮影領域枠４１ｂが表示される。また、第１撮像手段４の合焦位置を示す第１撮像手段合焦点４０ａ、第２撮像手段５の合焦位置を示す第２撮像手段合焦点４１ａが表示される。ただし、第２撮像手段合焦点４１ａは第２撮像手段５が合焦する位置のみを示しており、表示されている被写体のピントは、スルー画像の表示上では合っていなくてもよい。また第１撮像手段合焦点４０ａと第２撮像手段合焦点４１ａは、ユーザーがそれぞれの位置を指定できる。

さらに、Ｓ１１７においてレリーズボタン７１の半押し操作を行うと、Ｓ１１８へと進み第１撮像手段４は第１撮像手段合焦点４０ａの測距動作を行い、フォーカスレンズ３０が動く。このとき、フォーカスレンズ３０の動作により、動画撮影用の第２撮像手段５の第２撮像手段合焦点４１ａが変化してしまう（つまり光路長が変化してしまう）。その際、半透過ミラー３が第２撮像手段合焦点４１ａを変化させないよう、移動することで、第２撮像手段５までの光路長の変化を打ち消すことができる。そのため、動画撮影中に静止画を撮影しようとした場合に、動画撮影用の第２撮像手段５が第２撮像手段合焦点４１ａで選択された被写体に対してカメラ１の測距動作を行っていても、第２撮影手段５の測距動作に影響することなく、第１撮像手段４は第１撮像手段合焦点４０ａの測距動作を行うことができる。

次に、Ｓ１１８においてレリーズボタン７１の全押し操作を行うとＳ１１５へと進み第１撮像手段４により静止画撮影を行う。そして、Ｓ１２０において動画撮影を終了すると、Ｓ１１０においてカメラ回路制御マイコン１５は電源のＯＮ、ＯＦＦを判定する。電源ＯＮの場合、Ｓ１１３に戻り、電源ＯＦＦの場合には処理を終了する。したがって、ユーザーは第２撮像手段５による測距動作を行ったまま、動画撮影に気を取られることなく、第１撮像手段４での静止画撮影に集中することができる。

多重ピント撮影モード
次に、本実施形態における多重ピント撮影モードの動作詳細について説明する。ここで、多重ピント撮影モードとは、２つの撮像手段、１つの撮像レンズユニットを持つ撮像装置において、一度の撮影で、異なる位置にピントを合わせて、同時に撮影を行うモードのことを指す。図６は本実施形態におけるカメラ１の本実施形態における多重ピント撮影モードの詳細フローチャート、図９は本実施形態におけるカメラの多重ピント撮影モードにおける画面表示である。

まずＳ１００において多重ピント撮影モードを選択すると、図６のＳ１２１へと進み、ＮＤフィルター６０が、レンズユニット２から第２撮像手段５までの光路外に待避される。一般的に、複数の画像を画像処理によって合成し、擬似的に深い被写界深度を得る技術として、焦点合成が知られている。通常、絞り値の小さいレンズを使用してシャッタースピード値を速くする必要がある場合や、小さい被写体を接写する場合、得られる画像は一部にしかピントが合わず、全体の様子を把握することが難しい。被写体全体にピントが合っている画像を得るためには、絞り値を大きくして被写界深度を深くすれば良いが、絞り値を大きくするとシャッタースピード値は遅くする必要があり、また一般的に小絞りボケにより解像度は低下してしまう。これらの課題を解決するために焦点合成が行われるが、焦点合成では複数の画像を用意する必要があり、専用のソフトウェアによる画像処理を行う際、被写体が異なる位置にあると、処理に余分な工程が加わり、処理時間の増大等の影響がある。そのため、本実施形態の多重ピント撮影モードでは、ひとつのレンズユニット２、第１撮像手段４、第２撮像手段５の２つの撮像手段を用いることで、一度の撮影で、２つの位置にピントを合わせ、かつ被写体のずれがない２つの静止画を撮影する。

Ｓ１２１におけるＮＤフィルター６０の光路外待避後、Ｓ１２２においてカメラ１が多重ピント撮影モードでの撮影待機状態となる。このとき、図９に示すように、表示装置１３には第１撮像手段４の撮影範囲である第１撮像手段撮影領域４２がスルー画像として表示される。また、第１撮像手段４の合焦位置を示す第１撮像手段合焦点４３、第２撮像手段５の合焦位置を示す第２撮像手段合焦点４４が表示される。ただし、第２撮像手段合焦点４４は第２撮像手段５が合焦する位置のみを示しており、表示されている被写体のピントは、スルー画像の表示上では合っていなくてもよい。また第１撮像手段合焦点４３と第２撮像手段合焦点４４は、ユーザーがそれぞれの位置を指定できる。その後、Ｓ１２３へと進み、後に焦点合成を行うための位置合わせとして、第２撮像手段５の撮影範囲は第１撮像手段４の撮像範囲と同じ領域となるようにクロップされる。

続いて、Ｓ１２３においてレリーズボタン７１の半押し等を行うと、Ｓ１２４へと進み第１撮像手段４は第１撮像手段合焦点４４の測距動作を行い、フォーカスレンズ３０が動く。さらに、Ｓ１２４において第２撮像手段測距ボタン７２を押すことで、Ｓ１２５へと進み第２撮像手段５は第２撮像手段合焦点４３の測距動作を行い、図２に示す通り、Ｓ１２６にて半透過ミラー３が撮影光軸Ａ−Ａ方向に平行に移動する。そして、半透過ミラー３が移動した位置ａ１、ａ２、ａ３に対応して、第２撮像手段５の撮像領域を対応位置ｂ１、ｂ２、ｂ３に移動する。この際、半透過ミラー３が撮影光軸Ａ−Ａ方向に平行に移動しても、第１撮像手段４までの光路長は変化しないため、第１撮像手段合焦点４４の測距動作に影響はない。

次に、Ｓ１２６においてレリーズボタン７１の全押し操作を行うとＳ１２７へと進み第１撮像手段４と第２撮像手段５により静止画撮影を行う。そして、Ｓ１１１においてカメラ回路制御マイコン１５は電源のＯＮ、ＯＦＦを判定する。電源ＯＮの場合、Ｓ１２１へと戻り、電源ＯＦＦの場合には処理を終了する。したがって、ユーザーは第１撮像手段４と第２撮像手段５の２つの撮像手段に対応した任意の２点で合焦点を設定でき、また半透過ミラー３の動きに合わせて撮像範囲をクロップすることで、２つの撮像手段の撮像範囲を一致させることができるため、一度の撮影で被写体のずれがない、合焦位置の異なる２つの静止画を撮影することができる。

さらに、第１撮像手段４と第２撮像手段５の２つの撮像手段に対応した任意の２点での合焦点の設定に関して、制限を設けてもよい。例えば、図１１は本実施形態における多重ピント撮影モードの各撮像素子の被写界深度範囲の関係を示しており、Δｄは第１焦点検出手段２２と第２焦点検出手段２４から検出される各撮像手段の被写界深度範囲の重畳する範囲を示している。また、ｃ１は第１撮像手段４の被写界深度範囲を、ｃ２〜ｃ４は半透過ミラー３の位置によって変化する、第２撮像手段５の被写界深度範囲を示している。図８より、ｃ１に対して、ｃ２及びｃ３はΔｄ＞０であるが、ｃ４はΔｄ＝０であることがわかる。第１撮像手段４の被写界深度範囲をｃ１、第２撮像手段５の被写界深度範囲をｃ４と設定した場合、焦点合成を用いて画像を得る際、ピントが合っていない範囲が存在するため、得られる画像にはピントが合っていない範囲が残ってしまう。

そこで、本実施例では、第１撮像手段４の被写界深度範囲と第２撮像手段５の被写界深度範囲が必ず重畳する（つまり、Δｄ＞０となる）ように、Δｄを被写ｓ界深度判定手段（２６）により判定し、半透過ミラー３の位置を制限する。例えば、Δｄ＞０とならない位置には、ミラーが移動できないように制御したり、Δｄ＞０とならない位置にミラーが移動した際に警告表示を出す、などを行えばよい。したがって、多重ピント撮影モードにおいて、ユーザーは第１撮像手段４の被写界深度範囲と第２撮像手段５の被写界深度範囲が必ず重畳する設定で静止画撮影を行うことができ、後の焦点合成によって、一度の撮影で被写体のずれがなく、かつ被写体全体にピントが合っている画像を得ることができる。

ＨＤＲ撮影モード
次に、本実施形態におけるＨＤＲ撮影モードの動作詳細について説明する。ここで、ＨＤＲ撮影モードとは、２つの撮像手段、１つの撮像レンズユニットを持つ撮像装置において、一度の撮影で、異なる露出値に合わせて、同時に撮影を行うモードのことを指す。

図８は本実施形態におけるカメラ１の本実施形態におけるＨＤＲ撮影モードの詳細フローチャート、図１０は本実施形態におけるカメラのＨＤＲ撮影モードにおける画面表示である。

まずＳ１００においてＨＤＲ撮影モードを選択すると、図８のＳ１２８へと進み、ＮＤフィルター６０が、レンズユニット２から第２撮像手段５までの光路内に投入される。一般的に、明暗差が大きい環境での撮影の場合、白飛びや黒つぶれの少ない幅広いダイナミックレンジを持つ画像を得る技術として、ハイダイナミックレンジ合成が知られている。具体的には、露出を変えながら複数の画像を撮影し、それらを合成する。しかしながら、動体を撮影する場合など、露出を変えながら複数回撮影を行ってしまうと、被写体の位置がずれ、処理に余分な工程が加わり、処理時間の増大等の影響がある。そのため、本実施形態のＨＤＲ撮影モードでは、ひとつのレンズユニット２と、第１撮像手段４、第２撮像手段５の２つの撮像手段と、ＮＤフィルター６０を用いることで、一度の撮影で、露出が異なり、かつ被写体のずれがない２つの静止画を撮影する。

Ｓ１２８におけるＮＤフィルター６０の光路内投入後、Ｓ１２９においてカメラ１がＨＤＲ撮影モードでの撮影待機状態となる。このとき、図１０に示すように、表示装置１３には第１撮像手段４の撮影範囲である第１撮像手段撮影領域４５がスルー画像として表示される。また、第１撮像手段４の合焦位置を示す第１撮像手段合焦点４６が表示される。その後、Ｓ１３０へと進み、後にハイダイナミックレンジ合成を行うための位置合わせとして、第２撮像手段５の撮影範囲は第１撮像手段４の撮像範囲と同じ領域となるようにクロップされる。続いて、Ｓ１３０においてレリーズボタン７１の半押し等ユーザー操作を行うと、Ｓ１３１へと進み第１撮像手段４は第１撮像手段合焦点４４の測距動作を行い、フォーカスレンズ３０が動く。続いて、Ｓ１３２へと進み、Ｓ１３１で行った測距動作によるピント位置を検出し、図２に示す通り、Ｓ１３３にて半透過ミラー３が撮影光軸Ａ−Ａ方向に平行に移動する。そして、半透過ミラー３が移動した位置ａ１、ａ２、ａ３に対応して、第２撮像手段５の撮像領域を対応位置ｂ１、ｂ２、ｂ３に移動する。この際、半透過ミラー３が撮影光軸Ａ−Ａ方向に平行に移動しても、第１撮像手段４までの光路長は変化しないため、第１撮像手段合焦点４４の測距動作に影響はない。

次に、Ｓ１３１においてレリーズボタン７１の全押し操作を行うとＳ１３４へと進み第１撮像手段４と第２撮像手段５により静止画撮影を行う。また、第２撮像手段５の前方にはＮＤフィルター６０が投入されているため、第１撮像手段４と同様の撮影条件（絞り値、シャッタースピード値など）であっても、第１撮像手段４とは異なる露出での撮影が可能となる。そして、Ｓ１３４において静止画撮影を終了すると、Ｓ１１２においてカメラ回路制御マイコン１５は電源のＯＮ、ＯＦＦを判定する。電源ＯＮの場合、Ｓ１２８に戻り、電源ＯＦＦの場合には処理を終了する。したがって、ユーザーは第１撮像手段４と第２撮像手段５の２つの撮像手段に対応した露出を設定でき、また半透過ミラー３の動きに合わせて撮像範囲をクロップすることで、２つの撮像手段の撮像範囲を一致させることができるため、一度の撮影で被写体のずれがない、露出の異なる２つの静止画を撮影することができる。

上述の通り、本発明によれば、光軸方向に移動可能な半透過ミラーと、第１撮像手段、第２撮像手段と、ＮＤフィルターを搭載した撮像装置の各撮影モードにおいて、煩雑な操作なしに、容易に撮影することが可能な撮像装置を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１カメラ、２撮影レンズユニット、３半透過ミラー、４第１撮像手段、
５第２撮像手段、１７ミラー駆動手段、２２第１焦点検出手段、
２４第２焦点検出手段、６０ＮＤフィルター、６１ＮＤフィルター駆動手段、
７０撮影モード変更手段

Claims

交換可能な撮影レンズユニット（２）と、
前記撮影レンズユニット（２）に含まれ、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ（３０）と、
前記撮影レンズユニット（２）から入射した光束の一部を透過し、残りの光束を反射させることで光束を分割する、光軸方向に移動可能な半透過ミラー（３）と、
前記半透過ミラー（３）を透過した光束を受光する第１撮像手段（４）と、
前記半透過ミラー（３）で反射した光束を受光する第２撮像手段（５）と、
前記第１撮像手段（４）の第１焦点検出手段（２２）と、
前記第２撮像手段（５）の第２焦点検出手段（２４）と、
前記第１撮像手段（４）、または前記第２撮像手段（５）のいずれかの前面に配置され、レンズユニット（２）の光路内に投入、及び光路外に待避可能なＮＤフィルター（６０）と、
前記半透過ミラー（３）を駆動するミラー駆動手段（１７）と、
前記ＮＤフィルターを駆動するＮＤフィルター駆動手段（６１）と、
前記第１撮像手段（４）、または前記第２撮像手段（５）の撮影モードを変更する撮影モード変更手段（７０）と、
を有する撮像装置であって、
前記撮像装置は、前記第１撮像手段（４）と、前記第２撮像手段（５）による静止画動画撮影を同時に行うことが可能であり、前記撮影モード変更手段（７０）によって変更された前記所定の撮影モードに応じて、前記半透過ミラー（３）を移動し、前記ＮＤフィルター（６０）を撮影レンズユニット（２）の光路内に投入、または光路外に退避することを特徴とする撮像装置。
前記所定の撮影モードは、前記第１撮像手段（４）、及び前記第２撮像手段（５）のうち、前記ＮＤフィルター（６０）が前面に配置された撮像素子で動画撮影を行い、他方の撮像素子で静止画撮影を行う、静止画・動画同時撮影モードであり、前記静止画・動画同時撮影モードでは、前記第１撮像手段（４）と前記第２撮像手段（５）の合焦点が、ユーザーによって指定された位置となるように、前記半透過ミラー（３）を駆動し、前記ＮＤフィルター（６０）を前記レンズユニット（２）の光路内に投入することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記所定の撮影モードは、前記第１撮像手段（４）、及び前記第２撮像手段（５）で静止画撮影を行う、多重ピント撮影モードであり、前記多重ピント撮影モードでは、前記第１撮像手段（４）と前記第２撮像手段（５）の合焦点が、ユーザーによって指定された位置となるように、前記半透過ミラー（３）を移動し、前記ＮＤフィルター（６０）を前記レンズユニット（２）の光路外に待避することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記多重ピント撮影モードにおいて、さらに前記第１撮像手段（４）と前記第２撮像手段（５）における被写界深度判定手段（２６）を有し、前記第１撮像手段（４）と前記第２撮像手段（５）における被写界深度範囲が重畳する範囲Δｄを被写界深度判定手段（２６）によって検出し、Δｄ＞０となる範囲を、前記半透過ミラー（３）の移動範囲とすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
前記所定の撮影モードは、前記第１撮像手段（４）、及び前記第２撮像手段（５）で静止画撮影を行う、ＨＤＲ撮影モードであり、前記ＨＤＲ撮影モードでは、前記第１撮像手段（４）と前記第２撮像手段（５）の合焦点が等しくなるように、前記半透過ミラー（３）を移動し、前記ＮＤフィルター（６０）を前記レンズユニット（２）の光路内に投入することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。