(57)【要約】【課題】  画質の劣化をより抑えた暗撮像カメラを提供する。【解決手段】 同一方向に向けられた被写体像を第１の電気信号に変換する第１の撮像部を有する第１のカメラ、被写体像を第２の電気信号に変換する第２の撮像部と少なくとも第１のカメラより高感度に被写体を撮像する手段を有する第２のカメラ、前記第１もしくは第２の撮像部の少なくとも一方の電気信号を処理して画像データを生成する画像表示装置において、前記画像表示部には  第１、第２の撮像部の画像データと第１、第２のカメラの撮像中心位置情報と第１、第２のカメラから取得した撮像画角情報と第１、第２のカメラのピント面をそれぞれ任意に表示できる.画像表示装置で課題の解決にあたる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一方向に向けられた
被写体像を第１の電気信号に変換する第１の撮像部を有する第１のカメラ、
被写体像を第２の電気信号に変換する第２の撮像部と少なくとも第１のカメラより高感度
に被写体を撮像する手段を有する第２のカメラ、
前記第１もしくは第２の撮像部の少なくとも一方の電気信号を処理して画像データを生成
する画像表示装置において
前記画像データに、第１、第２の撮像部の画像データと
第１、第２のカメラの撮像中心位置情報と
第１、第２のカメラから取得した撮像画角情報と
第１、第２のカメラのピント面情報を
それぞれ任意に加えることが出来る
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１もしくは第２の撮像部の少なくとも一方の電気信号を処理して画像データを生成する画像表示装置において、第１のカメラもしくは第２のカメラのいずれかもしくは双方が画角を変更する手段を有するカメラである時、前記画像表示部に表示される第１、第２の撮像画角情報が前記画角を変更する手段により変更された画角に更新されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１もしくは第２の撮像部の少なくとも一方の電気信号を処理して画像データを生成する画像表示装置において、第１のカメラもしくは第２のカメラの画角中心にズレが生じ異なる時、前記画像表示装置は前記画角中心のズレを記憶し、生成する画像データに前記画角中心位置をそれぞれ任意に表示できることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置を有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換式一眼レフカメラやレンズ交換式ミラーレスカメラといった撮像光学系を有するカメラの画像表示装置および画像表示装置を有するカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換式一眼レフカメラやレンズ交換式ミラーレスカメラやコンパクトデジタルカメラなどの撮像光学装置にはユーザーが任意の構図を作成するためのズーム機能や被写体に対して焦点を合わせるためのフォーカス機能がある。これら機能は撮像光学系において
カメラを使用するユーザーもしくはカメラ本体が被写体を認識することで行うことが出来る。
【０００３】
従って、例えば灯りが乏しい夜の撮像や太陽光や月灯りなどが遮られる森やトンネルなどの暗所撮像ではカメラやカメラの外部に設けられた可視光の発光機から光を照射し明るくすることで、被写体を認識し、ズームやフォーカスと言った動作を行う事で撮像している。
【０００４】
一方でこの手段は、動物などを被写体として撮像する時に可視光発光機からの光で被写体が光を当てられていることに気づき逃げてしまう課題が有った。また、被写体が可視光発光機からの光が届きにくい、例えば遠方の暗所にいる時は可視光発光機の光を強くする必要があり、例えば、被写体がスポーツを行っているような環境によってはこのような撮像は嫌われる。赤外光の投光機と赤外撮像可能なカメラで本課題を解決出来るが、赤外光撮像では光の強弱しかでないモノクローム撮像となり被写体像を正確に撮像できない。
【０００５】
これら課題を解決するために例えば、特許文献１では撮像光学系内に可視、赤外分光プリズムを配置しさらに可視光用の撮像素子と赤外光用の撮像素子を設けることで、暗撮像でも分光された赤外光を使いズームやフォーカス動作を行うことを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2004-354714号公報
【特許文献２】特開2003-69865号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２のように撮像光学系内で可視光と赤外光を分光する機構を設けると可視光の撮像光学系の光量が下がり撮像画質が劣化するという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
同一方向に向けられた
被写体像を第１の電気信号に変換する第１の撮像部を有する第１のカメラ、
被写体像を第２の電気信号に変換する第２の撮像部と少なくとも第１のカメラより高感度
に被写体を撮像する手段を有する第２のカメラ、
前記第１もしくは第２の撮像部の少なくとも一方の電気信号を処理して画像データを生成する画像表示装置において
前記画像データに、  第１、第２の撮像部の画像データと
第１、第２のカメラの撮像中心位置情報と
第１、第２のカメラから取得した撮像画角情報と
第１、第２のカメラのピント面情報を
それぞれ任意に加えることが出来る
画像表示装置で課題の解決にあたる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると画質の劣化をより抑えた暗環境で撮像が可能な画像表示装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態のブロック図を示す
【図２】本発明の実施形態の構成図を示す
【図３】本発明の実施形態の構成断面図を示す
【図４】本発明の実施形態の部分分解図を示す
【図５】本発明の実施形態の部分断面図を示す
【図６】本発明の実施形態における画像表示装置の画像表示部を示す
【図７】本発明の実施形態における画像表示装置の画像表示部を示す
【図８】本発明の実施形態における画像表示装置の画像表示部を示す
【図９】本発明の実施形態における画像表示装置の画像表示部を示す
【図１０】本発明の実施形態における画像表示装置の画像表示部を示す
【図１１】本発明の実施形態における画像表示装置の画像表示部を示す
【図１２】本発明の実施形態における画像表示装置の画像表示部を示す
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る画像表示装置３としての構成ブロック図である。図１によると、第一のカメラ、第１の撮像部、第２のカメラ、第２の撮像部は画像表示装置３内に設けられた画像処理部３００に接続されていることがわかる。画像処理部３００は第１の撮像部、第２の撮像部から出力される電気信号を画像データに変換し、画像処理装置３内に設けられた画像表示部３０１に画像として出力する。この時、カメラ使用者もしくはカメラ内の演算子が前記第１の撮像部の画像データか第２の撮像部の画像データかを任意に選択し表示する。
【００１２】
また、各カメラから撮像情報として撮像中心位置情報、撮像画角情報、ピント面情報をデータとして受け取り、画像データと同じく任意に選択的された物を加え表示する。図２は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成図を示す。本発明の実施形態では、第１のカメラとしての撮像用カメラ１００はレンズ交換式カメラであり、カメラボディ１０と交換レンズ１１で構成されている。第２のカメラとしてのアシストカメラ２００は交換レンズ１１に取り付け自在に装着可能な構成とした。また、カメラボディ１０には画像表示装置としての電子ファインダー３が設けられている。
【００１３】
図３は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成断面図を示す。本発明の実施形態では、撮像用カメラ１００には第１の撮像素子としての可視光用ＣＭＯＳ素子１０１、アシストカメラ２００には第２の撮像素子としての高感度赤外CCD素子２０１を設けた。さらに第１のカメラより高感度に被写体を撮像する手段としてアシストカメラ２００には前記高感度赤外CCD素子と赤外投光機２２０を設けた。電子ファインダー３は画像処理部３００と画像表示部３０１で構成されており、高感度赤外CCD素子２０１と可視光用ＣＯＭＳ素子１０１と接続されていることが分かる。
【００１４】
さらに、画像処理部３００は撮像用カメラ１００、アシストカメラ２００とも電気的に接続され、撮像時の情報として撮像画角情報、ピント面情報を取得している。画像処理演算子３００はユーザーがカメラボディ１０に設けられたスイッチやタッチパネル型の液晶を操作することで任意に選択された画像や撮像情報を電子ファイダー３の画像表示部３０１表示する。図３では本発明の実施形態を分かりやすくするためにアシストカメラ２００から有線で電気的に接続される構成としているが、無線通信を採用すると装着作業が簡略化されるためなお好ましい。
【００１５】
また、高感度に被写体を撮像する手段として高感度赤外CCD素子と赤外投光機２２０を設けたが、高感度赤外ＣＣＤだけでも実施でき、さらに可視光用の高感度ＣＣＤ素子や遠赤外用素子でも本発明の実施は行える。さらに画像表示部として電子ファインダーの液晶を設けたが、カメラの背面液晶や、カメラと別体に設けられたディスプレイなどに情報を伝達することでも本発明を実施できる。
【００１６】
図４は本発明の実施形態に係る撮像用カメラ１００の画角情報取得手段を示すための撮像用カメラ１００の分解斜視図の一部である。撮像用カメラ１００には任意に画角を変更するために光学的画角変動手段を設けている。図４によると、像倍率変動用の移動群１２０は移動環１２０に一体的に設けられたコロ１２５が図中不可視となる操作環１２１内壁に切られたカム溝に挿入され支持されている。像倍率変動用の移動群１２０は、操作環１２１を回転させることにより光軸ＯＸ方向に対して進退し、撮像用カメラ１００の像倍率を変更する。
【００１７】
図５は図４中の操作環１２１の内壁の展開図である。図４、図５によると、移動群１２０は操作環１２１を回転させることで、コロ１２５がカム溝１２６に沿って移動し光軸ＯＸ方向へ進退可能となることが分かる。さらに、図４、図５では鏡筒に固定されたスライド式ポテンションメータ１２７のレバー１２８が操作環１２１に設けられた溝１２９に沿って移動するためポテンションメータ１２４の電気的特性の変化により、操作環１２１の回転量が求まる。操作環１２１の回転量から移動群１２０の位置、移動群１２０の位置とレンズの光学設計情報から計算することで画角情報を一義的に決定できる。
【００１８】
本発明の実施形態１ではアシストカメラ２００は光学的に画角変動をする移動群を有さない機構を採用している。前記、実施形態１の撮像用カメラ１００のように光学的に画角変動をする機構を有しても本発明の実施として課題の解決を行えるが、アシストカメラ２００は出来るだけ小型にするために光学的に画角変動を行わない単焦点レンズであることが好ましい。図６は本発明の実施形態に係るアシストカメラ２００のピント情報を取得する手段としてのフォーカス調整用の移動群２０２の部分図である。図６によると、フォーカス調整用のレンズ２０３はフォーカスレンズ鏡筒２０７に一体的に保持されている。
【００１９】
さらにフォーカス調整用の移動群２０２はステッピングモータに設けられたリードスクリューに対してラック２０８で保持され、ステッピングモータの回転によりフォーカス調整用の移動群２０２は光軸方向ＯＸ２に進退する。フォーカスレンズ鏡筒２０７には遮光壁２０６が設けられ、この遮光壁がフォーカス調整用の移動群２０２を支持する不可視の固定部に取り付けられたフォトインタラプタ２０５を遮光、透光することで固定部と相対的な位置関係を求めることができる。
【００２０】
更に、フォトインタラプタ２０５と遮光壁２０６の間で求められた相対位置からステッピングモータの回転量を加減算することでフォーカス調整用移動群２０２が移動した距離とその結果の位置を求めることが可能となる。撮像用カメラ１００にも同フォーカス調整機構を設けている。
【００２１】
図７は本発明の実施形態に係る画像処理装置３として暗所で被写体Ａを撮像している時のアシストカメラ２００に設けられた高感度赤外CCD素子２０１から得られた電気信号を画像処理演算子３００が処理し生成した画像４１０の模式図を示す。暗所であるがアシストカメラ２００内の高感度赤外CCD素子２０１が赤外投光機２２０から投光された赤外光を捉えることで、被写体Ａを認識出来る。図８は本発明の実施形態に係る画像処理装置３として暗所で被写体Ａを撮像している時の可視光用CMOS素子１０１から得られた電気信号を画像処理演算子３００が処理し生成した画像データの模式図で５１０を示す。
【００２２】
図8によると、暗所であるため、撮像用カメラ１００内に設けられた可視光用CMOS素子１０１は高感度赤外CCD素子２０１で捉えられている被写体Ａを認識できないことが分かる。図９は本発明の実施形態に係る画像処理装置３としての撮像用カメラ１００、アシストカメラ２００の撮像中心位置情報を取得方法する手段を示す。図７では任意により選択された、アシストカメラ２００に設けられた高感度赤外ＣＣＤ素子２０１から得られた電気信号を画像処理演算子３００が処理し生成した画像データ６１０の模式図を示す。
【００２３】
模式図の６１０中ではアシストカメラ２００の中心位置６１１は模式図の６１０の略中心に示されている。一方で、６１２は撮像用カメラの中心位置を示し、アシストカメラ２００の中心位置６１１に対して画面上距離でズレ６１３が生じている。このズレ６１３は撮像用カメラ１００とアシストカメラ２００の取り付け位置が異なることで生じている。本発明の実施においては、画像処理演算子３００にズレ６１３を記録する領域が設けられ、記録された値を用いて、ズレ６１３を表示している。ズレ６１３は、撮像用カメラ１００とアシストカメラ２００の取り付け位置とカメラの向いている方向で決定する。
【００２４】
図１０はズレ６１３を画像処理演算子３００が記録するための手段を示す。６１３はアシストカメラの画像模式図、６１４は撮像用カメラの画像模式図を示し、画像処理演算子３００により画像表示装置３０１に同時に表示している。画像表示装置３０１はアシストカメラの画像中心位置を６１５の通り示し、撮像用カメラの画像模式図の６１４中でアシストカメラの画像中心位置６１５がどこにあるかを探す。この時、撮像用カメラの画像模式図の６１４中の中心位置６１６とアシストカメラの画像中心位置６１５を探した結果の位置６１７の画面上距離６１８を求め、式１によりズレ６１３に換算する。
【００２５】
【数１】
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【００２６】
図１１は本発明の実施例１における画像処理装置３としての画像処理演算子３００が生成し、画像表示部３０１に表示している画像の一例である。画像表示部３０１にはアシストカメラ２００の高感度赤外CCD素子２０１から得られた画像７００がユーザーの任意指示により表示されている。
【００２７】
図９中の７０１はアシストカメラ２００から得られた画角情報であり、７１１はアシストカメラ２００の画角の中心を示す。７０２は撮像用カメラ１００から得られた画角情報を示し、７１２は撮像用カメラ１００の画角の中心を示す。７１２は画像処理演算子３００により記録された撮像用カメラ１００とアシストカメラ２００の画像のズレ量６１３を用いて求められている。撮像用カメラで撮りたい画像が画角７０３で有った場合は、画像表示部３０１を見ながら、撮像用カメラ１００の操作環１２１を操作する。また、画像の中心が所望の位置で無い場合も画像表示部３０１を見ながらカメラを操作し行う。
【００２８】
図１２は本発明の実施例１における画像処理装置３としての画像処理演算子３００が生成し、画像表示部３０１に表示している画像の一例である。画像表示部３０１にはアシストカメラ２００の高感度赤外CCD素子２０１から得られた画像８００が表示されている。８０１はアシストカメラ２００のピント情報である。ピント情報８０１は、アシストカメラ２００が被写体Ａに合焦した時のアシストカメラ２００内のフォーカスレンズ位置と光学情報から画像処理演算子３００が演算した高感度赤外ＣＣＤ素子からピント面までの距離を十字の長さで示している。
【００２９】
８０２は撮像用カメラ１００のピント情報であり、撮像用カメラ１００の可視光用CMOS素子からピント面までの距離を十字の長さで示している。撮像用カメラ１００のピント情報は、画像処理演算子３００が撮像用カメラ１００の焦点距離情報と撮像用カメラ１００内のフォーカスレンズ位置情報と撮像用カメラ１００の光学情報から演算子し求められる。撮像用カメラ１００は撮像を行う際にはアシストカメラ２００のピント情報を参照し、フォーカスレンズを移動し撮像用カメラ１００のピント面をアシストカメラのピント面に合わせる。これは撮像用カメラ１００内などに設けられた演算子により自動的に行われる。
【００３０】
このように本発明の実施を行うことで、暗所でも画角を決めること。ピント面を合わせることができ、従来の分光を行わないため、画質の劣化をより抑えることが可能となる。例えば、森から被写体が出る前に被写体を認識し、撮像条件を整え、森から出た直後に撮像することができ、その際に画像の劣化を抑制することができる。
【００３１】
本発明の実施では本発明の実施を簡単に説明するために画像処理装置３００を一つの構成部材とし、複数の機能を持たせたが、画像処理装置３００は複数の構成部材で作られていても本発明を達成できる。
【符号の説明】
【００３２】
100  撮像用カメラ
101  可視光用CMOS素子
200  アシストカメラ
201  高感度赤外CCD
220  赤外投光機
3  画像表示装置
300  画像処理演算子
301  画像表示部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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