(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介して結像された被写体像を画像信号に変換する第１の撮像素子と、
前記撮影レンズの光軸と異なる光軸を有するレンズを透過した光束を２つに分光するハーフミラーと、
前記ハーフミラーで分光された一方の光束による光学像を観察するビューファインダと、
前記ハーフミラーで分光された他方の光束の結像面に配置された第２の撮像素子と、
前記第２の撮像素子の出力に基づいて、前記第１の撮像素子の画像を読み出す領域の範囲を設定する読出領域設定手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮影レンズを介して結像された被写体像を画像信号に変換する第１の撮像素子と、
前記第１の撮像素子から読み出された画像信号を記憶する記憶手段と、
前記撮影レンズの光軸と異なる光軸を有するレンズを透過した光束を２つに分光するハーフミラーと、
前記ハーフミラーで分光された一方の光束による光学像を観察するビューファインダと、
前記ハーフミラーで分光された他方の光束の結像面に配置された第２の撮像素子と、
前記第２の撮像素子の出力に基づいて、前記記憶手段に記憶された画像信号を読み出す領域を設定する読出領域設定手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
撮影レンズを介して結像された被写体像を画像信号に変換する第１の撮像素子と、
前記撮影レンズの光軸と異なる光軸を有するレンズを透過した光束を２つに分光するハーフミラーと、
前記ハーフミラーで分光された一方の光束による光学像を観察するビューファインダと、
前記ハーフミラーで分光された他方の光束の結像面に配置された第２の撮像素子と、
前記第２の撮像素子の出力に基づいて、前記第１の撮像素子に結像される被写体像と前記第２の撮像素子に結像される被写体像とのパララックスを補正するパララックス補正手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記第２の撮像素子の画素数が、前記第１の撮像素子の画素数より少ないことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の撮像装置において、前記パララックス補正手段は、前記第２の撮像素子から出力された画像と前記第１の撮像素子から出力された画像との空間的なずれ量を検出することにより、パララックスを補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の撮像装置において、前記パララックス補正手段により補正された前記第１の撮像素子から出力された画像信号を記録する記録手段を更に備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項３に記載の撮像装置において、前記パララックス補正手段により補正された前記第１の撮像素子から出力された画像信号を表示する表示手段を更に備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
撮影レンズとは別にファインダーを備えた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラや電子カメラなどの撮像装置で被写体を撮像する場合、撮影する画像をＣＣＤなどの撮像素子で撮像された画像を液晶などにより表示し確認しながら撮影することが多い。このような装置は撮影している画像と視覚で確認している画像が一致するというメリットがある反面、液晶などの表示装置のコストが高いという欠点がある。
【０００３】
このような問題を解決するため、撮影レンズとは別に光学的なファインダーを設けることにより製造コストを安くしたカメラがある（以下、このタイプのカメラを、本明細書において「２眼タイプ」と称する）。しかしながら、このような２眼タイプのカメラは実際に撮像している被写体と、ファインダーで視認している画像にパララックスが生じる。この現象は被写体がカメラに近くなるほど著しい。
【０００４】
そこで、パララックスを補正するために特開平５−２３６３１４号公報においては、撮像素子から信号を読み出す位置を被写体までの距離や撮影レンズの焦点距離など応じて変更することにより、パララックスの発生を防止している。
【０００５】
しかし、特開平５−２３６３１４号公報においては、パララックスの補正のために被写体までの距離情報を必要とすることから、少なくとも測距装置を有することが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、被写体までの距離情報を必要とすることなく、簡単な構成でパララックスの補正が可能な２眼タイプの撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じた。
【０００８】
本発明に係る撮像装置は、撮影レンズを介して結像された被写体像を画像信号に変換する第１の撮像素子と、前記撮影レンズの光軸と異なる光軸を有するレンズを透過した光束を２つに分光するハーフミラーと、前記ハーフミラーで分光された一方の光束による光学像を観察するビューファインダと、前記ハーフミラーで分光された他方の光束の結像面に配置された第２の撮像素子と、前記第２の撮像素子の出力に基づいて、前記第１の撮像素子の画像を読み出す領域の範囲を設定する読出領域設定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る他の撮像装置は、撮影レンズを介して結像された被写体像を画像信号に変換する第１の撮像素子と、前記第１の撮像素子から読み出された画像信号を記憶する記憶手段と、前記撮影レンズの光軸と異なる光軸を有するレンズを透過した光束を２つに分光するハーフミラーと、前記ハーフミラーで分光された一方の光束による光学像を観察するビューファインダと、前記ハーフミラーで分光された他方の光束の結像面に配置された第２の撮像素子と、前記第２の撮像素子の出力に基づいて、前記記憶手段に記憶された画像信号を読み出す領域を設定する読出領域設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る更に他の撮像装置は、撮影レンズを介して結像された被写体像を画像信号に変換する第１の撮像素子と、前記撮影レンズの光軸と異なる光軸を有するレンズを透過した光束を２つに分光するハーフミラーと、前記ハーフミラーで分光された一方の光束による光学像を観察するビューファインダと、前記ハーフミラーで分光された他方の光束の結像面に配置された第２の撮像素子と、前記第２の撮像素子の出力に基づいて、前記第１の撮像素子に結像される被写体像と前記第２の撮像素子に結像される被写体像とのパララックスを補正するパララックス補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記の撮像装置において、  
（１）  パララックス補正手段は、前記第２の撮像素子から出力された画像と前記第１の撮像素子から出力された画像との空間的なずれ量を検出することにより、パララックスを補正すること。
（２）  パララックス補正手段により補正された前記第１の撮像素子から出力された画像信号を記録する記録手段を更に備えたこと。  
（３）  前記パララックス補正手段により補正された前記第１の撮像素子から出力された画像信号を表示する表示手段を更に備えたこと。
が好ましい。なお、これらの実施態様は単独で適用しても良いし、適宜組み合わせて適用しても良い。
【００１２】
なお、上記の各撮像装置において、前記第２の撮像素子の画素数が、前記第１の撮像素子の画素数より少ないことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明に係る電子カメラの概略ブロック図である。
【００１４】
図１において、第１のレンズ群１１ａを通過した被写体の光学像は、ＣＣＤ等からなる第１の撮像素子１２ａで電気信号に変換され、第１の撮像回路１３ａでアナログ画像信号に変換される。このアナログ画像信号は第１のＡ／Ｄ変換器１４ａで第１のデジタル画像信号に変換されて、一旦、揮発性の内蔵メモリ２５に記憶される。この内蔵メモリ２５は、高速な、例えばＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）であり、後述する画像処理用のワークエリアとしても使用される。
【００１５】
また、本実施形態に係るカメラは、第１のレンズ群１１ａと異なる光軸を有するビューファインダ１６用の光軸から被写体像が確認できるようになっており、この光学像は、第２のレンズ群１１ｂを通過して、ハーフミラー１５で分光され、透過光はビューファインダ１６で観察され、反射光は第２の撮像素子１２ｂに入力する。第２の撮像素子１２ｂで電気信号に変換された第２の画像信号は第２の撮像回路１３ｂでアナログ画像信号に変換されて第２のＡ／Ｄ変換器１４ｂでデジタル画像信号に変換され、第１の画像信号と同様に内蔵メモリ２５に一時記憶される。なお、第１の画像信号と第２の画像信号の一時記憶用のメモリは、同一のメモリの別々の領域を使用しても構わないし、第１の画像信号用と第２の画像信号用のそれぞれに別々の専用メモリを用意しても良い。
【００１６】
画像処理回路２１は、内蔵メモリ２５に一時記憶された画像情報の色情報の変換処理、画素数変換などの処理を行う。そして、画像処理回路２１でのさまざまな画像処理を受けた画像情報は、圧縮伸長部２２で例えばＪＰＥＧ圧縮されて、スマートメディア等の着脱メモリ２０に記録される。
【００１７】
また、撮影画像を表示する場合には、画像処理後の画像情報は、ＬＣＤドライバ３１を経由して、画像表示用ＬＣＤ３０に表示される。
【００１８】
着脱メモリ２０に記録された画像を表示する場合には、着脱メモリ２０から読み出された画像情報は圧縮伸長部２２で伸長されて、例えば、画像処理回路２１で所定の画像処理がなされた後に、撮影の時と同様に、画像表示用ＬＣＤ３０に画像が表示される。
【００１９】
システムコントローラ４０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ４１から電子カメラの基本制御プログラムを読み出して電子カメラ全体の制御を行う。
【００２０】
更にシステムコントローラ４０は、操作部４６（図示しないレリーズボタンや十字キー等を含む）からの入力を受け付けて、その入力に応じた制御を行う。また、システムコントローラ４０は、図示しない電源部を制御して電子カメラ全体の電源管理も行っている。更に、システムコントローラ４０は、レンズ等駆動回路（図示しない）を介して第１及び第２のレンズ群１１ａ及び１１ｂを駆動制御する。
【００２１】
更に、本発明に係る電子カメラにおいては、パララックス補正部２３を備え、第１の撮像素子１２ａで撮像される被写体像と第２の撮像素子１２ｂで撮像される被写体像とのパララックスを補正するようにしている。具体的には、パララックス補正部２３は、第１の撮像素子１２ａから読み出した第１の画像信号と第２の撮像素子１２ｂから読み出した第２の画像信号との相関を取ることにより、第１の画像情報が第２の画像情報と一致するように補正する機能を備えている。なお、第１の画像信号は撮像素子から読み出した画像信号であっても良いし、内蔵メモリ２５に記憶された画像信号であっても良い。
【００２２】
上記のように構成された本発明の第１の実施の形態に係る電子カメラの動作を図２を参照して説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、第１の撮像素子で撮像された画像信号を一時記憶するメモリを第１のメモリと称し、第２の撮像素子で撮像された画像信号を一時記憶するメモリを第２のメモリと称する。
【００２３】
まず、電源をオンにすると（ステップＡ１）、第２の撮像素子１２ｂがオンになる（ステップＡ２）。この第２の撮像素子１２ｂからの画像信号を随時読み出す（ステップＡ３）。一方、第２の撮像素子１２ｂから読み出された画像信号は第２のメモリに一旦記憶される（ステップＡ４）。
【００２４】
次に、撮影を行うために、第１の撮像素子をオンにする（ステップＡ５）。それに伴い、パララックス補正のために第１の撮像素子からの画像信号の読出し領域を設定する（初期設定：ステップＡ６）。なお、この読出し領域は第１の撮像素子の撮像領域よりも小さい領域であることが好ましい。この読出し領域としては、例えば、撮像素子の中心部を含むような領域であって、第１の撮像素子の撮像領域を９分割（又は、その他の分割数で分割）したその中心の領域であっても良い。ステップＡ６で設定された領域から第１の画像信号を読み出して（ステップＡ７）、読み出した信号を第１のメモリに一時記憶する（ステップＡ８）。
【００２５】
次に、第１及び第２のメモリにそれぞれ一時記憶した第１の画像信号と第２の画像信号とを読み出して（ステップＡ９）、第１の画像信号と第２の画像信号との相関を調べる（ステップＡ１０）。第１の画像信号と第２の画像信号との相関値が最も低くなる領域を計算して（ステップＡ１１）、その計算結果に基づいて第１の撮像素子からの読出し領域を決定し、第１の撮像素子における当該領域から画像情報を読み出す（ステップＡ１２）。そして、読み出した第１の画像情報を着脱メモリに記録する（ステップＡ１３）。
【００２６】
上記のように、第２の撮像素子１２ｂの出力を基準にして、第２の撮像素子１２ｂから出力される画像に相当する領域を第１の撮像素子１２ａから読み出した画像信号と第２の撮像素子１２ｂから読み出した画像信号との相関を計算して第１の撮像素子１２ａから読み出す領域を求めて、当該領域を読み出すようにしているので、従来のような距離情報を必要としない。また、第１の撮像素子からは、全ての画像情報でなく一部分を取り出して（前述のように、第１の撮像素子の中心部を含むような領域が好ましい）、第２の画像信号との相関を調べているので、高速処理が可能である。
【００２７】
なお、相関演算式としては、例えば、次のような式を用いることができる。第１の撮像素子からの出力値をＡ、第２の撮像素子１２ｂからの出力値をＢとした場合、
Ｃ（ｉ，ｊ）＝Σx,y｜Ａx+i,y+j−Ｂx,y｜
と表現できる。ここで、添え字のｘ及びｙは、画素の座標（ｘ，ｙ）であり、ｉとｊはそれぞれ第１の撮像素子のそれぞれｘ方向とｙ方向のずらし量である。ここで，Ｃ（ｉ，ｊ）が最小となるように、ｉとｊを計算により求める。
【００２８】
第２の実施の形態を図３を参照して説明する。第１の実施の形態では、第１の撮像素子から一部分のみを取り出して、相関を取り、画像の抽出領域を決定した後に、当該領域から画像を取り出すようにしたが、本第２の実施形態では、第１の撮像素子からの画像情報を全て一旦第１のメモリに蓄えておいて、第１のメモリから必要な領域を抽出するようにしている。図３は、第２の実施の形態を示すフローチャートである。なお、図３において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２９】
本実施形態においては、図２のステップＡ６に相当する第１の撮像素子１２ａからの読出し領域を設定せずに、第１の撮像素子からは全領域からの画像信号が読み出される（ステップＡ７′）。そして、読み出された画像信号は一旦第１のメモリに記憶される（ステップＡ８）。そして、第１の画像信号をメモリから読み出すときに読み出し領域が設定されて（ステップＢ１）、その領域について第２の撮像素子１２ｂからの画像信号と相関を取ることにより（ステップＡ１０）メモリからの読出し領域を計算して（ステップＢ２）、計算後の読出し領域に基づいてメモリから画像を読み出して（ステップＢ３）着脱メモリに記録している（ステップＢ４）。
【００３０】
第２の実施の形態においては、第１の撮像素子からの出力を一旦メモリに記憶させるようにしたので、第１の実施の形態と比べてメモリの容量は多くなるが、処理中における撮影が可能になる。
【００３１】
本発明は、上記の発明の実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して実施できるのは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、被写体までの距離情報を必要とすることなく、簡単な構成でパララックスの補正が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電子カメラの概略ブロック図。
【図２】  本発明の第１の実施の形態に係る電子カメラの動作を示すフローチャート。
【図３】  本発明の第２の実施の形態に係る電子カメラの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１ａ…第１のレンズ群
１１ｂ…第２のレンズ群
１２ａ…第１の撮像素子
１２ｂ…第２の撮像素子
１３ａ…第１の撮像回路
１３ｂ…第２の撮像回路
１４ａ…第１のＡ／Ｄ変換器
１４ｂ…第２のＡ／Ｄ変換器
１５…ハーフミラー
１６…ビューファインダ
２０…着脱メモリ
２１…画像処理回路
２２…圧縮伸長部
２３…パララックス補正部
２５…内蔵メモリ
３０…画像表示用ＬＣＤ
３１…ＬＣＤドライバ
４０…システムコントローラ
４１…不揮発性メモリ
４６…操作部
【図１】
0004499315.tif 000002
【図２】
0004499315.tif 000003
【図３】
0004499315.tif 000004