(57)【要約】【課題】デジタルカメラに用いられる光学実像方式のファインダのパララックスを抑える。【解決手段】ファインダユニット６は、取付部３２を介してデジタルカメラに取り付けられる。ファインダユニット６には、撮影者が被写体を光学的に観察するファインダ光学系３５が設けられている。ファインダ画像用光学系３８は、ファインダ光学系３５の観察範囲とほぼ等価な範囲の被写体像を撮影してファインダ画像を取得する。共通部位抽出回路９７は、デジタルカメラが撮影した撮影画像とファインダ画像とのそれぞれから、撮影した被写体の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出する。ファインダ制御部９０は、撮影画像の共通部位の座標に、ファインダ画像の共通部位の座標を合わせるように各光学系３５、３８の光軸の向きを調整する。【選択図】図３
2007116271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮影して撮影画像を取得するデジタルカメラに着脱自在に取り付けられるファインダ装置において、
前記被写体像を光学的に観察するファインダ光学系と、このファインダ光学系の観察範囲とほぼ等価な範囲の前記被写体像を撮影してファインダ画像を取得する画像取得用光学系とが設けられたファインダ本体と、
前記ファインダ本体を回転又は移動させて前記ファインダ光学系の光軸を任意の方向に向ける光軸調整機構と、
前記ファインダ本体と前記光軸調整機構とを前記デジタルカメラに設けられた取付部に着脱自在に取り付ける被取付部と、
前記デジタルカメラから前記撮影画像を受け取るための通信手段と、
前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから前記被写体像の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出する共通部位抽出手段と、
前記撮影画像から抽出された前記共通部位の前記座標に、前記ファインダ画像から抽出された前記共通部位の前記座標を合わせるように前記光軸調整機構を駆動する制御手段とを備えたことを特徴とするファインダ装置。
【請求項２】
前記ファインダ光学系を、対物レンズと接眼レンズとから構成し、
前記画像取得用光学系を、前記対物レンズの近傍に配置される撮影レンズと、この撮影レンズによって結像された前記被写体像を撮影して前記ファインダ画像を取得する撮像素子とから構成したことを特徴とする請求項１記載のファインダ装置。
【請求項３】
前記ファインダ光学系を、対物レンズと接眼レンズとから構成し、
前記画像取得用光学系を、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間に配置され、前記対物レンズを透過した前記被写体像を２つに分光するハーフミラーと、このハーフミラーによって分光された一方の前記被写体像を結像するリレーレンズと、このリレーレンズによって結像された前記被写体像を撮影して前記ファインダ画像を取得する撮像素子とから構成したことを特徴とする請求項１記載のファインダ装置。
【請求項４】
前記ファインダ光学系は、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間に光軸方向に移動自在な変倍レンズを有し、
少なくとも前記変倍レンズを光軸方向に移動させることによって前記ファインダ光学系のズーム倍率を変倍させる変倍手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３記載のファインダ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記共通部位抽出手段に前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから２つの前記共通部位を抽出させ、抽出された前記各共通部位の幅を前記各画像毎に算出し、算出された前記各共通部位の幅と前記各画像の幅との比が前記各画像間で近似されるように前記変倍手段を駆動することによって、前記撮影画像の画角に前記ファインダ画像の画角を合わせることを特徴とする請求項４記載のファインダ装置。
【請求項６】
被写体像を撮影して撮影画像を取得するデジタルカメラにおいて、
前記被写体像を光学的に観察するファインダ光学系と、このファインダ光学系の観察範囲とほぼ等価な範囲の前記被写体像を撮影してファインダ画像を取得する画像取得用光学系とが設けられたファインダ本体と、前記ファインダ本体を回転又は移動させて前記ファインダ光学系の光軸を任意の方向に向ける光軸調整機構とからなるファインダ装置が着脱自在に取り付けられる取付部と、
前記ファインダ装置から前記ファインダ画像を受け取るための通信手段と、
前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから前記被写体像の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出する共通部位抽出手段と、
前記撮影画像から抽出された前記共通部位の前記座標に、前記ファインダ画像から抽出された前記共通部位の前記座標を合わせるように前記光軸調整機構を駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項７】
被写体像を光学的に観察するファインダ光学系を有し、前記被写体像を撮影して撮影画像を取得するデジタルカメラに着脱自在に取り付けられるファインダ装置のパララックス補正方法において、
前記ファインダ光学系の観察範囲とほぼ等価な範囲の前記被写体像を撮影してファインダ画像を取得し、
前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから前記被写体像の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出し、
前記撮影画像から抽出された前記共通部位の前記座標に、前記ファインダ画像から抽出された前記共通部位の前記座標を合わせるように前記ファインダ光学系の光軸の向きを変えることを特徴とするパララックス補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体像を光学的に観察するファインダ光学系が設けられたファインダ装置、及びこのファインダ装置が用いられるデジタルカメラ、並びにこれらに利用されるパララックス補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体像をＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子で撮像してデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記憶媒体に記録するデジタルカメラが普及している（特許文献１参照）。こうしたデジタルカメラの多くは、背面に設けられたＬＣＤや、ＥＶＦ（Electronic View Finder）と呼ばれる電子式のファインダに撮像した画像を表示して、被写体のフレーミングを行わせるようにしている。ＬＣＤやＥＶＦに表示する方式では、撮影画像そのものが表示されるため、いわゆるパララックスのない像を見ることができるとともに、ほぼ１００％の視野率でフレーミングを行うことができるという利点がある。
【特許文献１】特開２００５−２６０８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＬＣＤやＥＶＦでは、表示するまでに僅かなタイムラグが生じてしまうため、スポーツ撮影など動く被写体の撮影には不向きであるという短所がある。また、一眼レフ方式のファインダでは、リアルタイムかつパララックスのない像を見ることができるものの、被写体像を分光するミラー室のスペースが大きくカメラが大型化してしまう、撮影時にはミラーアップによって像が見えなくなってしまう、Ｆ値の大きいレンズを使用した場合にファインダも暗くなってしまう、などといった短所を有している。
【０００４】
一方、撮影用の光学系とは別の光学系を用いる光学実像方式のファインダ（以下、ＯＶＦ：Optical View Finder と称す）では、パララックスが生じてしまうが、リアルタイムの像を見ることができるとともに、別の光学系なので一眼レフ方式に含まれる問題も生じないなど、その利点も多く、パララックスが発生することのないＯＶＦの登場が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、デジタルカメラに用いられるＯＶＦにあって、パララックスを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、被写体像を撮影して撮影画像を取得するデジタルカメラに着脱自在に取り付けられる本発明のファインダ装置は、前記被写体像を光学的に観察するファインダ光学系と、このファインダ光学系の観察範囲とほぼ等価な範囲の前記被写体像を撮影してファインダ画像を取得する画像取得用光学系とが設けられたファインダ本体と、前記ファインダ本体を回転又は移動させて前記ファインダ光学系の光軸を任意の方向に向ける光軸調整機構と、前記ファインダ本体と前記光軸調整機構とを前記デジタルカメラに設けられた取付部に着脱自在に取り付ける被取付部と、前記デジタルカメラから前記撮影画像を受け取るための通信手段と、前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから前記被写体像の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出する共通部位抽出手段と、前記撮影画像から抽出された前記共通部位の前記座標に、前記ファインダ画像から抽出された前記共通部位の前記座標を合わせるように前記光軸調整機構を駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
なお、前記ファインダ光学系は、対物レンズと接眼レンズとから構成され、前記画像取得用光学系は、前記対物レンズの近傍に配置される撮影レンズと、この撮影レンズによって結像された前記被写体像を撮影して前記ファインダ画像を取得する撮像素子とから構成されることが好ましい。
【０００８】
また、前記画像取得用光学系は、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間に配置され、前記対物レンズを透過した前記被写体像を２つに分光するハーフミラーと、このハーフミラーによって分光された一方の前記被写体像を結像するリレーレンズと、このリレーレンズによって結像された前記被写体像を撮影して前記ファインダ画像を取得する撮像素子とから構成してもよい。
【０００９】
さらに、前記ファインダ光学系は、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間に光軸方向に移動自在な変倍レンズを有し、少なくとも前記変倍レンズを光軸方向に移動させることによって前記ファインダ光学系のズーム倍率を変倍させる変倍手段を設けることが好ましい。
【００１０】
なお、前記制御手段は、前記共通部位抽出手段に前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから２つの前記共通部位を抽出させ、抽出された前記各共通部位の幅を前記各画像毎に算出し、算出された前記各共通部位の幅と前記各画像の幅との比が前記各画像間で近似されるように前記変倍手段を駆動することによって、前記撮影画像の画角に前記ファインダ画像の画角を合わせることが好ましい。
【００１１】
また、被写体像を撮影して撮影画像を取得する本発明のデジタルカメラは、前記被写体像を光学的に観察するファインダ光学系と、このファインダ光学系の観察範囲とほぼ等価な範囲の前記被写体像を撮影してファインダ画像を取得する画像取得用光学系とが設けられたファインダ本体と、前記ファインダ本体を回転又は移動させて前記ファインダ光学系の光軸を任意の方向に向ける光軸調整機構とからなるファインダ装置が着脱自在に取り付けられる取付部と、前記ファインダ装置から前記ファインダ画像を受け取るための通信手段と、前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから前記被写体像の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出する共通部位抽出手段と、前記撮影画像から抽出された前記共通部位の前記座標に、前記ファインダ画像から抽出された前記共通部位の前記座標を合わせるように前記光軸調整機構を駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明のパララックス補正方法は、被写体像を光学的に観察するファインダ光学系の観察範囲とほぼ等価な範囲の前記被写体像を撮影してファインダ画像を取得し、前記撮影画像と前記ファインダ画像とのそれぞれから前記被写体像の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出し、前記撮影画像から抽出された前記共通部位の前記座標に、前記ファインダ画像から抽出された前記共通部位の前記座標を合わせるように前記ファインダ光学系の光軸の向きを変えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ファインダ光学系の観察範囲とほぼ等価な範囲の被写体像を撮影する画像取得用光学系でファインダ画像を取得し、撮影画像とファインダ画像とのそれぞれから被写体像の同じ部分を示す共通部位を抽出して、各共通部位の各画像上での座標を算出し、撮影画像から抽出された共通部位の座標に、ファインダ画像から抽出された共通部位の座標を合わせるようにファインダ光学系の光軸の向きを変えるようにした。これにより、パララックスが補正されるので、リアルタイムかつパララックスのない像を見ることができるとともに、一眼レフ方式のように、ミラー室によってカメラが大型化したり、撮影レンズのＦ値に応じて像が暗くなってしまうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、カメラシステム２の構成を概略的に示す斜視図である。カメラシステム２は、カメラ本体１０とレンズユニット１１とからなるデジタルカメラ４と、このデジタルカメラ４にアクセサリとして着脱自在に取り付けられるファインダユニット（ファインダ装置）６とによって構成される。また、レンズユニット１１は、前面に露呈した撮影レンズ１３と、この撮影レンズ１３が結像した被写体像を光電変換するＣＣＤ１４とからなる撮影画像用光学系１２を有している。カメラ本体１０は、レンズユニット１１を着脱自在に保持し、種々の制御信号を送受してＣＣＤ１４などを駆動することにより、被写体像に応じたデジタルの画像データを取得する。
【００１５】
レンズユニット１１は、例えば、撮影レンズ１３の焦点距離が異なるもの、ＣＣＤ１４の画素数が異なるもの、モノクロ撮影が可能なもの、赤外線撮影が可能なものなど、複数種類のものが予め用意される。デジタルカメラ４は、これらの各レンズユニット１１を選択的にカメラ本体１０に装着することにより、撮影状況に応じた画像データを容易に得られるようにしている。
【００１６】
レンズユニット１１の背面には、バヨネット爪１６が形成されたマウント部１５が設けられている。一方、このマウント部１５と対面するカメラ本体１０の前面には、バヨネット溝１９が形成されたマウント部１８が設けられている。各マウント部１５、１８は、バヨネット爪１６をバヨネット溝１９に位置合わせして押し込み、時計方向に回転させることによって互いに嵌合する。また、バヨネット爪１６には、複数の接点１６ａが設けられている。各接点１６ａは、バヨネット爪１６とバヨネット溝１９とが嵌合した際に、バヨネット溝１９に設けられた接点（図示は省略）と接触する。これにより、各マウント部１５、１８は、バヨネット爪１６とバヨネット溝１９とによってカメラ本体１０とレンズユニット１１とを機械的に接続するとともに、各接点によってカメラ本体１０とレンズユニット１１とを電気的にも接続する。
【００１７】
また、マウント部１８には、ロックピン２０とマウント蓋２１とが設けられている。ロックピン２０は、レンズユニット１１がカメラ本体１０に装着された際に、マウント部１５に形成されたピン孔（図示は省略）と係合してレンズユニット１１の回転を規制し、レンズユニット１１がカメラ本体１０から脱落することを防止する。マウント蓋２１は、前面に向けてバネ付勢されており、レンズユニット１１が装着されていない時にバヨネット爪１６が入り込む開口を内側から塞ぎ、カメラ本体１０内に塵埃などが侵入することを防止する。
【００１８】
カメラ本体１０の前面には、マウント部１８の他に、ロックピン２０の係合を解除するロック解除ボタン２２と、撮影実行に応じて被写体を照射するストロボ発光部２４とが設けられている。ロック解除ボタン２２が押圧操作されると、この操作に連動してロックピン２０がカメラ本体１０内に退避し、ロックピン２０とピン孔との係合が解除される。これにより、レンズユニット１１の回転が再び許容され、カメラ本体１０からの取り外しが可能になる。
【００１９】
カメラ本体１０の上面には、デジタルカメラ４に撮影の実行を指示するレリーズボタン２５と、静止画撮影を行う撮影モードと撮影した画像を再生表示する再生モードとの切り替えを行うためのモード切替ダイヤル２６、及びアクセサリパーツを着脱自在に取り付けるためのアクセサリシュー（取付部）２８とが設けられている。レリーズボタン２５は、２段階押しのスイッチとなっている。レリーズボタン２５を軽く押圧（半押し）すると、自動露出調整（ＡＥ）、自動焦点調整（ＡＦ）などの各種撮影準備処理が開始される。この状態でレリーズボタン２５をもう一度強く押圧（全押し）すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換される。
【００２０】
外付けのＯＶＦであるファインダユニット６は、ファインダ本体３０と、回転機構部（光軸調整機構）３１と、被取付部３２とから構成されている。ファインダ本体３０には、前面に露呈した対物レンズ３３と、背面に露呈した接眼レンズ３４とからなるファインダ光学系３５が設けられている。撮影者は、接眼レンズ３４を覗くことによって、リアルタイムの被写体像を観察しながらフレーミングを行うことができる。また、ファインダ本体３０には、撮影レンズ３６とＣＣＤ（撮像素子）３７とからなるファインダ画像用光学系（画像取得用光学系）３８が設けられている。このファインダ画像用光学系３８は、ファインダ光学系３５と光軸の向きが合わせられるとともに、ファインダ光学系３５の観察範囲とほぼ等価な範囲の被写体像を撮影してファインダ画像を取得する。このファインダ画像は、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系３５とのパララックスを補正する際に用いられる。
【００２１】
回転機構部３１は、シャフト４０を介してファインダ本体３０と接続されるとともに、シャフト４１を介して被取付部３２に接続されている。回転機構部３１には、モータやギアなどからなる周知の回転機構が設けられており、シャフト４１を軸にθ方向に回転するとともに、シャフト４０を軸にファインダ本体３０をγ方向に回転させて、ファインダ光学系３５とファインダ画像用光学系３８との光軸の向きを調整する。
【００２２】
被取付部３２は、アクセサリシュー２８と嵌合するように形成されており、カメラ本体１０の後方から前方に向けてスライドさせるように差し込むことによって、アクセサリシュー２８に固定される。また、アクセサリシュー２８と被取付部３２とは、取り付けによって互いに接触する複数の接点を有している。これにより、アクセサリシュー２８と被取付部３２とは、デジタルカメラ４とファインダユニット６とを機械的に接続するとともに、電気的にも接続する。
【００２３】
図２は、デジタルカメラ４の内部構成を概略的に示すブロック図である。カメラ本体１０には、本体内の各部を統括的に制御する本体制御部（制御手段）５０が設けられている。本体制御部５０は、各部を制御する制御プログラムが記憶されたＲＯＭと、作業用データを一時的に記憶するＲＡＭとを備えている。本体制御部５０は、この制御プログラムに基づいて各部の制御を行う。
【００２４】
デジタル信号処理部５１には、システムバス５２を介してメモリ５３が接続されている。デジタル信号処理部５１は、レンズユニット１１から取得された画像データがメモリ５３に一時的に記憶されているときに、その画像データに対して階調変換、ホワイトバランス補正、ガンマ補正などの各種画像処理、及びＹＣ変換処理などを施す。
【００２５】
システムバス５２には、レンズユニット１１と通信するためのシリアルドライバ５４、ファインダユニット６と通信するためのシリアルドライバ（通信手段）５５、及びストロボ制御部５６、ＬＣＤドライバ５７、メディアコントローラ５８などが接続されている。シリアルドライバ５４は、各マウント部１５、１８に設けられた各接点を介してレンズユニット１１と接続される。このシリアルドライバ５４は、双方向通信可能に構成されており、種々の制御信号、及び画像データをレンズユニット１１と送受する。また、シリアルドライバ５５も同様に、アクセサリシュー２８、被取付部３２に設けられた各接点を介してファインダユニット６と接続され、種々の制御信号、及び画像データを送受する。
【００２６】
ストロボ制御回路５６は、本体制御部５０から送信されるストロボ発光信号に応じてストロボ発光部２４を発光させる。ＬＣＤドライバ５７は、例えば、入力された画像データをアナログのコンポジット信号に変換してカメラ本体１０の背面に設けられたＬＣＤ５９に表示させる。これにより、ＬＣＤ５９に、撮影した画像や、各種のメニュー画面などが表示される。また、ＬＣＤ５９は、デジタルカメラ４にファインダユニット６が取り付けられていない場合に、レンズユニット１１から転送されるスルー画用の画像データが表示される。一方、ファインダユニット６が取り付けられている場合には、シリアルドライバ５５を介してスルー画用の画像データがファインダユニット６に送られ、撮影画像用光学系１２による撮影画像としてファインダ画像との比較に用いられる。なお、この際、スルー画用の画像データをファインダユニット６に転送するとともに、ＬＣＤ５９に表示するようにしてもよい。
【００２７】
メディアコントローラ５８は、カメラ本体１０に着脱自在に装填される記録メディア６０に対して画像データなどの読み書きを行う。デジタルカメラ４が撮影モードの場合には、レンズユニット１１で取得された画像データが、この記録メディア６０に記録される。一方、デジタルカメラ４が再生モードの場合には、記録メディア６０に記録された画像データが、ＬＣＤ５９に再生表示される。
【００２８】
カメラ本体１０は、図示を省略したバッテリ収納室を有しており、このバッテリ収納室にバッテリ６２が着脱自在に保持される。バッテリ６２は、バッテリ収納室に設けられた電極を介して電源制御部６３に接続される。電源制御部６３は、バッテリ６２の出力電圧を所定の電圧に変圧し、カメラ本体１０の各部に供給する。この電源制御部６３には、電源スイッチ６４が接続されている。各部への電力の供給と停止とは、電源スイッチ６４のＯＮ／ＯＦＦ操作に応答して制御される。また、電源制御部６３は、マウント部１８とアクセサリシュー２８とにも接続されており、各接点を介してレンズユニット１１、及びファインダユニット６への給電も行う。
【００２９】
レンズユニット１１には、ユニット内の各部を統括的に制御するユニット制御部７０が設けられている。ユニット制御部７０は、各部を制御する制御プログラムが記憶されたＲＯＭと、作業用データを一時的に記憶するＲＡＭとを備えている。ユニット制御部７０は、この制御プログラムに基づいて各部の制御を行う。
【００３０】
撮影レンズ１３は、光軸に沿って配列されたズームレンズ７２、絞り７３、及びフォーカスレンズ７４によって構成されている。ズームレンズ７２には、レンズモータ７５が接続されている。レンズモータ７５は、図示を省略したズーム操作ボタンの操作に連動して、ズームレンズ７２をワイド側、もしくはテレ側に移動させる。絞り７３には、アイリスモータ７６が接続されている。アイリスモータ７６は、レリーズボタン２５の半押しにともなう撮影準備処理の際に、絞り７３の開口面積（絞り値）を変化させてズームレンズ７２から入射する光の量を調節する。また、フォーカスレンズ７４には、レンズモータ７７が接続されている。レンズモータ７７は、ズームレンズ７２の変倍やレリーズボタン２５の半押しにともなって、フォーカスレンズ７４を至近側、もしくは無限遠側に移動させる。
【００３１】
各モータ７５、７６、７７は、モータドライバ７８に接続されている。モータドライバ７８は、ユニット制御部７０に接続されており、このユニット制御部７０からの制御信号に基づいて各モータ７５、７６、７７に駆動パルスを送信する。各モータ７５、７６、７７は、この駆動パルスに応じて回転軸を回転駆動する。なお、各モータ７５、７６、７７としては、例えば、ステッピングモータなどが用いられる。
【００３２】
また、ユニット制御部７０には、ＣＣＤドライバ８０を介してＣＣＤ１４が接続されている。ユニット制御部７０は、ＣＣＤドライバ８０を制御してＣＣＤ１４を駆動する。ＣＣＤ１４は、光電変換により被写体像を電気信号に変換して、アナログ信号の画像データを取得する。
【００３３】
ＣＣＤ１４は、アナログ信号処理部８１に接続されており、取得した画像データをアナログ信号処理部８１に出力する。アナログ信号処理部８１は、システムバス８２を介してユニット制御部７０に接続されており、ユニット制御部７０によって制御される。アナログ信号処理部８１は、画像データに対してノイズの除去や増幅処理などを施し、Ａ／Ｄ変換器８３に出力する。Ａ／Ｄ変換器８３は、画像データをアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換器８３には、ＡＥ／ＡＦ検出部８４が接続されている。Ａ／Ｄ変換器８３は、デジタル信号に変換した画像データをＡＥ／ＡＦ検出部８４に入力する。ＡＥ／ＡＦ検出部８４は、ユニット制御部７０によって制御され、画像データの高周波成分の振幅値が最大となる合焦位置を検出してＡＦ検出値をユニット制御部７０に出力する。さらに、ＡＥ／ＡＦ検出部８４は、露出が最適となるＡＥ検出値を検出して、検出したＡＥ検出値をユニット制御部７０に出力する。ユニット制御部７０は、ＡＦ検出値が最も高くなる位置にフォーカスレンズ７４を移動させることによってＡＦ処理を行うとともに、ＡＥ検出値に基づいて、絞り７３やＣＣＤ１４などの動作を制御する。
【００３５】
また、システムバス８２には、シリアルドライバ８５が接続されている。シリアルドライバ８５は、各マウント部１５、１８を介してカメラ本体１０のシリアルドライバ５４と接続される。各シリアルドライバ５４、８５は、各制御部５０、７０からのパラレルの信号をシリアルの信号に変換して送信し、受信した信号をパラレルの信号に戻して各制御部５０、７０に入力する。これにより、カメラ本体１０とレンズユニット１１との間で制御信号と画像データとの送受が行われる。
【００３６】
電源制御部８６は、マウント部１５に接続されており、各マウント部１５、１８の接点を介してカメラ本体１０の電源制御部６３に接続される。電源制御部８６は、電源制御部６３から給電された際に、その電力をレンズユニット１１の各部へと分配する。
【００３７】
図３は、ファインダユニット６の内部構成を概略的に示すブロック図である。ファインダユニット６のファインダ本体３０には、ファインダユニット６の各部を統括的に制御するファインダ制御部（制御手段）９０が設けられている。ファインダ制御部９０は、各部を制御する制御プログラムが記憶されたＲＯＭと、作業用データを一時的に記憶するＲＡＭとを備えている。ファインダ制御部９０は、この制御プログラムに基づいて各部の制御を行う。
【００３８】
ファインダ本体３０には、前述のように、対物レンズ３３と接眼レンズ３４とからなるファインダ光学系３５と、撮影レンズ３６とＣＣＤ３７とからなるファインダ画像用光学系３８とが設けられている。ＣＣＤ３７は、ＣＣＤドライバ９１を介してファインダ制御部９０に接続されており、このファインダ制御部９０の制御の下に駆動される。また、ＣＣＤ３７の駆動制御は、撮影画像用光学系１２のＣＣＤ１４とタイミングが合わせられる。ＣＣＤ３７は、撮影レンズ３６によって結像された被写体像を電気信号に変換して、アナログ信号の画像データを取得する。
【００３９】
ＣＣＤ３７は、アナログ信号処理部９２に接続されており、取得した画像データをアナログ信号処理部９２に出力する。アナログ信号処理部９２は、システムバス９３を介してファインダ制御部９０に接続されており、ファインダ制御部９０によって制御される。アナログ信号処理部９２は、画像データに対してノイズの除去や増幅処理などを施し、Ａ／Ｄ変換器９４に出力する。Ａ／Ｄ変換器９４は、画像データをアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器９４には、デジタル信号処理部９５が接続されている。Ａ／Ｄ変換器９４は、デジタル信号に変換した画像データをデジタル信号処理部９５に入力する。デジタル信号処理部９５は、Ａ／Ｄ変換器９４から入力された画像データに対して階調変換、ホワイトバランス補正、ガンマ補正などの各種画像処理、及びＹＣ変換処理などを施し、撮影画像用光学系１２で撮像された画像データと同じ状態にする。各種処理が施された画像データは、例えば、ファインダ制御部９０に設けられたＲＡＭなどにファインダ画像として一時的に記憶される。
【００４１】
また、システムバス９３には、シリアルドライバ（通信手段）９６と共通部位抽出回路（共通部位抽出手段）９７とが接続されている。シリアルドライバ９６は、アクセサリシュー２８、被取付部３２を介してカメラ本体１０のシリアルドライバ５５と接続される。各シリアルドライバ５５、９６は、各制御部５０、９０からのパラレルの信号をシリアルの信号に変換して送信し、受信した信号をパラレルの信号に戻して各制御部５０、９０に入力する。これにより、カメラ本体１０とファインダユニット６との間で制御信号と画像データとの送受が行われる。
【００４２】
共通部位抽出回路９７は、各シリアルドライバ５５、９６を介してカメラ本体１０から転送された撮影画像と、ファインダ制御部９０に一時的に記憶されたファインダ画像とのそれぞれから、撮像した被写体の同じ部分を示す共通部位ＣＰを抽出して、各共通部位ＣＰの各画像上での座標を算出する。なお、共通部位ＣＰを抽出する各画像には、もちろん同じタイミングで撮像されたものが用いられる。
【００４３】
図４は、共通部位抽出回路９７による共通部位ＣＰの抽出の一例を示す説明図である。図４（ａ）は、ファインダ画像用光学系３８によって撮像されたファインダ画像であり、図４（ｂ）は、撮影画像用光学系によって撮像された撮影画像である。共通部位抽出回路９７は、人物の左眼を共通部位ＣＰとして各画像から左眼部分を抽出し、各画像の中心を原点として、各共通部位ＣＰの座標（Ｘａ，Ｙａ）、及び（Ｘｂ，Ｙｂ）を算出する。各座標を算出した共通部位抽出回路９７は、算出した各座標をファインダ制御部９０に出力する。なお、共通部位ＣＰの抽出方法には、例えば、周波数特性や色相成分などを利用する周知のパターン認識技術などを用いればよい。また、図４の例では、各画像の中心を原点として座標を算出しているが、原点となる位置は、これに限ることなく、各画像中の任意の位置とすればよい。
【００４４】
電源制御部９８は、被取付部３２に接続されており、アクセサリシュー２８、被取付部３２の接点を介してカメラ本体１０の電源制御部６３に接続される。電源制御部９８は、電源制御部６３から給電された際に、その電力をファインダユニット６の各部へと分配する。
【００４５】
回転機構部３１には、回転機構部３１、及びファインダ本体３０をθ方向に回転させるためのθ方向回転用モータ１００と、ファインダ本体３０をγ方向に回転させるためのγ方向回転用モータ１０１、及びこれらの各モータ１００、１０１を回転駆動するためのモータドライバ１０２とが設けられている。モータドライバ１０２は、システムバス９３を介してファインダ制御部９０に接続されており、このファインダ制御部９０の制御の下に各モータ１００、１０１を回転駆動する。
【００４６】
また、共通部位抽出回路９７から各共通部位ＣＰの座標を受け取ったファインダ制御部９０は、各座標の偏差を算出し、撮影画像の共通部位ＣＰの座標に、ファインダ画像の共通部位ＣＰの座標を合わせるように各モータ１００、１０１を制御して、ファインダ光学系３５とファインダ画像用光学系３８との光軸の向きを調整する。各座標の偏差は、すなわちパララックスを示すものであり、これによって撮影画像用光学系１２とファインダ光学系３５とのパララックスの補正が行われる。
【００４７】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、上記構成によるカメラシステム２の作用について説明する。カメラシステム２で撮影を行うためには、まずレンズユニット１１とファインダユニット６とをカメラ本体１０に取り付け、カメラ本体１０に設けられた電源スイッチ６４をＯＮにする。電源スイッチ６４をＯＮにすると、バッテリ６２の電圧が電源制御部６３によって変圧され、カメラ本体１０の各部に供給される。また、電源制御部６３は、各マウント部１５、１８の接点を介してレンズユニット１１の電源制御部８６に電力を供給するとともに、アクセサリシュー２８、被取付部３２の接点を介してファインダユニット６の電源制御部９８に電力を供給する。電力を入力された各電源制御部８６、９８は、その電力をレンズユニット１１、ファインダユニット６の各部にそれぞれ分配供給する。これにより、カメラシステム２が起動し、撮影が可能な状態になる。
【００４８】
カメラシステム２が起動した後、モード切替ダイヤル２６の操作によって撮影モードが設定されると、ユニット制御部７０とファインダ制御部９０とによって各ＣＣＤドライバ８０、９１がそれぞれ駆動され、撮影画像用光学系１２とファインダ画像用光学系３８とによる画像データの取得が開始される。この際、各ＣＣＤ１４、３７の駆動タイミングが合わせられ、撮影画像とファインダ画像とが同じタイミングで取得される。
【００４９】
取得された各画像データは、それぞれ撮影画像、ファインダ画像としてファインダユニット６のファインダ本体３０に設けられた共通部位抽出回路９７に入力される。共通部位抽出回路９７は、入力された各画像から共通部位ＣＰを抽出し、抽出した各共通部位ＣＰの座標（Ｘａ，Ｙａ）、及び（Ｘｂ，Ｙｂ）を算出する（図４参照）。算出された各座標（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）は、ファインダ制御部９０に入力される。
【００５０】
各座標（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）を受け取ったファインダ制御部９０は、まず各画像の横方向の比率Ｘｂ／Ｘａを求め、この比率が０．９９以上１．０１以下に収まっているか否かを判定する。横方向の比率が上記数値範囲に収まっていないと判定したファインダ制御部９０は、撮影画像の座標Ｘｂからファインダ画像の座標Ｘａを差し引き、Ｘｂに対するＸａの偏差を算出する。但し、比率を判定する際の数値範囲は、上記に限るものではなく、任意に設定すればよい。
【００５１】
図４に示すように、Ｘａの方がＸｂよりも大きい（偏差の符号が負）場合、ファインダ制御部９０は、ファインダ画像用光学系３８、及びファインダ光学系３５が撮影画像用光学系１２よりも左側を見ていると判断し、ファインダ本体３０を偏差分だけ右方向に向けるようにθ方向回転用モータ１００を制御する。反対に、Ｘａの方がＸｂよりも小さい（偏差の符号が正）場合、ファインダ制御部９０は、ファインダ画像用光学系３８、及びファインダ光学系３５が撮影画像用光学系１２よりも右側を見ていると判断し、ファインダ本体３０を偏差分だけ左方向に向けるようにθ方向回転用モータ１００を制御する。これにより、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系３５との横方向のパララックスが補正される。
【００５２】
横方向のパララックスを補正したファインダ制御部９０は、各画像の縦方向の比率Ｙｂ／Ｙａを求め、この比率が０．９９以上１．０１以下に収まっているか否かを判定する。縦方向の比率が上記数値範囲に収まっていないと判定したファインダ制御部９０は、撮影画像の座標Ｙｂからファインダ画像の座標Ｙａを差し引き、Ｙｂに対するＹａの偏差を算出する。図４に示すように、Ｙａの方がＹｂよりも大きい（偏差の符号が負）場合、ファインダ制御部９０は、ファインダ画像用光学系３８、及びファインダ光学系３５が撮影画像用光学系１２よりも下側を見ていると判断し、ファインダ本体３０を偏差分だけ上方向に向けるようにγ方向回転用モータ１０１を制御する。反対に、Ｙａの方がＹｂよりも小さい（偏差の符号が正）場合、ファインダ制御部９０は、ファインダ画像用光学系３８、及びファインダ光学系３５が撮影画像用光学系１２よりも上側を見ていると判断し、ファインダ本体３０を偏差分だけ下方向に向けるようにγ方向回転用モータ１０１を制御する。これにより、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系３５との縦方向のパララックスが補正される。
【００５３】
以上により、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系３５との間のパララックスが補正されるので、撮影者は接眼レンズ３４を覗きながら撮影を行うことで、リアルタイムかつパララックスのない像を見ることができる。また、一眼レフ方式のように、ミラー室によってカメラが大型化したり、撮影レンズのＦ値に応じて像が暗くなってしまうこともない。また、ファインダユニット６を外付けのＯＶＦとして構成したので、デジタルカメラ４自体の価格や大きさを抑えることができる。これにより、デジタルカメラ４の価格や大きさに拘るユーザのニーズに対応することもできるし、アクセサリとしてファインダユニット６を追加することで、撮影に拘るユーザのニーズにも対応することができる。さらに、アクセサリシュー２８では、厳密に位置を合わせることが難しく、取り付け位置に誤差が生じるが、本例では、回転機構部３１によって光軸を調整するようにしたので、こうした取り付け時の誤差をもキャンセルすることができる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、光軸調整機構として２方向の回転軸を有する回転機構部３１を示したが、光軸調整機構は、これに限ることなく、例えば、撮影画像用光学系１２の光軸上に合わせるスライド移動機構と、各光軸を輻輳させる回転機構とで構成するようにしてもよい。また、撮影画像用光学系１２の光軸とファインダ光学系３５の光軸とが合わせられた状態でファインダユニット６が取り付けられる場合には、１軸の回転機構のみでよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、アクセサリシュー２８にファインダユニット６を取り付けるようにしているが、ファインダユニット６の取り付け方法は、これに限ることなく、例えば、専用のブラケットなどを介して取り付けるようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、アクセサリシュー２８と被取付部３２とに設けられた接点を介してデジタルカメラ４とファインダユニット６とを電気的に接続するようにしているが、これに限ることなく、例えば、ケーブルなどで接続するようにしてもよい。さらには、無線で両者を通信させるようにしてもよい。
【００５６】
なお、上記実施形態では、共通部位抽出回路９７をファインダユニット６に設け、ファインダユニット６で各画像の共通部位ＣＰの抽出と座標の算出とを行うようにしているが、これに限ることなく、例えば、図６に示すように、カメラ本体１０に共通部位抽出回路（共通部位抽出手段）１１０を設け、カメラ本体１０で各画像の共通部位ＣＰの抽出と座標の算出とを行うようにしてよい。この際、各座標の比率の判定、及びファインダ本体３０の向きを調整する各モータの制御は、本体制御部５０で行うようにしてもよいし、各座標をファインダユニット６に送信してファインダ制御部９０で行うようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態のファインダユニット６では、ファインダ光学系３５とファインダ画像用光学系３８とを、それぞれ別の光学系で構成しているため、各光学系３５、３８の間にもパララックスが生じてしまう。これを防止するため、ファインダユニットを図７に示すように構成してもよい。なお、上記実施形態と機能、構成上同様のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５８】
図７に示すファインダユニット１２０では、対物レンズ１２１と接眼レンズ１２２とによってファインダ光学系１２３が構成されるとともに、接眼レンズ１２２の後方に配置されたハーフミラー１２５とリレーレンズ１２６とＣＣＤ（撮像素子）１２７とによってファインダ画像用光学系（画像取得用光学系）１２８が構成されている。ハーフミラー１２５は、接眼レンズ１２２を透過した光を２つに分光する。リレーレンズ１２６は、ハーフミラー１２５によって分光された一方の光をＣＣＤ１２７に結像させる。このように、本例のファインダユニット１２０によれば、撮影者が見る被写体像とファインダ画像を取得するＣＣＤ１２７との間のパララックスが完全に抑えられるので、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系１２３との間に生じるパララックスを、より精度良く補正することができる。
【００５９】
さらには、図８に示すように、ズーム機能付きのファインダに本発明を適用してもよい。図８に示すファインダユニット１３０では、対物レンズ１３１と変倍レンズ１３２と接眼レンズ１３３とによってファインダ光学系１３４が構成されるとともに、変倍レンズ１３２と接眼レンズ１３３との間に設けられたハーフミラー１３６とリレーレンズ１３７とＣＣＤ（撮像素子）１３８とによってファインダ画像用光学系（画像取得用光学系）１４０が構成されている。対物レンズ１３１と変倍レンズ１３２とには、ピン１３１ａ、１３２ａが突設されている。各ピン１３１ａ、１３２ａは、それぞれ円筒カム（変倍手段）１４２に形成されたカム溝１４２ａ、１４２ｂに入り込んでいる。円筒カム１４２は、ギアなどを介してモータ１４３に接続されている。円筒カム１４２は、モータ１４３の回転に従動回転し、対物レンズ１３１と変倍レンズ１３２とを各カム溝１４２ａ、１４２ｂに沿わせて光軸方向に移動させる。これにより、ファインダ光学系１３４の倍率がテレ側、又はワイド側に変倍される。また、モータ１４３は、モータドライバ１４４とシステムバス９３とを介してファインダ制御部９０に接続されており、ファインダ制御部９０によって回転が制御される。
【００６０】
このファインダユニット１３０では、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系１３４とのパララックスの補正が行われる前に、両者の画角の調整が行われる。ファインダ制御部９０は、撮影画像とファインダ画像とが共通部位抽出回路９７に入力された際に、図９に示すように、共通部位抽出回路９７に２つの共通部位ＣＰ１、ＣＰ２を抽出させ、各共通部位ＣＰ１、ＣＰ２の座標を算出させる。共通部位抽出回路９７に各座標を算出させたファインダ制御部９０は、それらの座標を基に、各画像から共通部位ＣＰ１、ＣＰ２の幅Ａ１、Ａ２を算出する。各幅Ａ１、Ａ２を算出したファインダ制御部９０は、各幅Ａ１、Ａ２と、それぞれの画像の幅Ｂ１、Ｂ２との比を求め、Ａ１：Ｂ１とＡ２：Ｂ２とが近似するように、モータ１４３を駆動してファインダ光学系１３４の倍率を変倍させる。これにより、撮影画像用光学系１２の画角にファインダ光学系１３４の画角が合わせられる。撮影画像用光学系１２とファインダ光学系１３４との画角を調整したファインダ制御部９０は、続いて図５に示す手順で、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系１３４との間に生じるパララックスの補正を行う。
【００６１】
ＯＶＦは、通常、ファインダで見えている像が必ず撮影範囲に入るように設計される。このため、ファインダで見える範囲（以下、視野率と称す）を撮影範囲の８０％程度に留め、パララックスや画角の誤差などを許容できるようにしている。これに対し、本例のファインダユニット１３０では、撮影画像用光学系１２とファインダ光学系１３４とのパララックスと画角とを調整するようにしたので、視野率をほぼ１００％に近づけることができる。また、パララックスと画角とを調整することにより、従来困難とされていた長焦点レンズのＯＶＦにも適用することができる。
【００６２】
なお、上記各実施形態では、撮影レンズ１３とＣＣＤ１４とを内蔵したレンズユニット１１と、このレンズユニット１１を着脱自在に保持するカメラ本体１０とからなるデジタルカメラ４にファインダユニットを取り付ける例を示したが、ファインダユニットを取り付けるデジタルカメラは、上記に限ることなく、例えば、ＣＣＤがカメラ本体側に設けられ、撮影レンズのみが着脱自在となったデジタルカメラや、撮影レンズも一体となったコンパクトタイプのデジタルカメラなど、他の如何なるタイプのデジタルカメラでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】カメラシステムの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】ファインダユニットの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】共通部位抽出回路による共通部位の抽出の一例を示す説明図である。
【図５】パララックスの補正手順を示すフローチャートである。
【図６】カメラ本体に共通部位抽出回路を設けた例を示すブロック図である。
【図７】ファインダ光学系を分光してファインダ画像用光学系を構成した例を示すブロック図である。
【図８】ズームファインダに本発明を適用した例を示すブロック図である。
【図９】画角調整の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
２  カメラシステム
４  デジタルカメラ
６  ファインダユニット（ファインダ装置）
１０  カメラ本体
１１  レンズユニット
１２  撮影画像用光学系
２８  アクセサリシュー（取付部）
３０  ファインダ本体
３１  回転機構部（光軸調整機構）
３２  被取付部
３３、１２１、１３１  対物レンズ
３４、１２２、１３３  接眼レンズ
３５、１２３、１３４  ファインダ光学系
３６  撮影レンズ
３７、１２７、１３８  ＣＣＤ（撮像素子）
３８、１２８、１４０  ファインダ画像用光学系（画像取得用光学系）
５０  本体制御部（制御手段）
５５  シリアルドライバ（通信手段）
９０  ファインダ制御部（制御手段）
９６  シリアルドライバ（通信手段）
９７、１１０  共通部位抽出回路（共通部位抽出手段）
１２５、１３６  ハーフミラー
１２６、１３７  リレーレンズ
１３２  変倍レンズ
１４２  円筒カム（変倍手段）
【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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