(57)【要約】【課題】小型構成で動画撮影中の静止画撮影をシームレスで行うことを可能にした撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像光学系により結像される被写体像を受け、電気的な画像信号に光電変換する撮像素子を有する第１撮像手段（４）と、撮像光学系により結像される被写体像を受け、電気的な画像信号に光電変換する撮像素子を有し、前記第１撮像手段（４）よりも撮影範囲の小さい第２撮像手段（５）と、撮像光学系の光路上にあり、透過光が前記第１撮像手段（４）に、反射光が前記第２撮像手段（５）に向かうよう配置された半透過ミラー（３）と、を備え、前記半透過ミラー（３）は前記第１撮像手段（４）の有効撮影部全体を覆う大きさを持たず、前記第２撮像手段（５）での撮影中に前記第１撮像手段（４）で撮影を行う際には、前記第１撮像手段（４）の画像を前記半透過ミラー（３）透過光が結像する範囲のサイズにクロップして撮影を行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系により結像される被写体像を受け、電気的な画像信号に光電変換する撮像素子を有する第１撮像手段（４）と、
撮像光学系により結像される被写体像を受け、電気的な画像信号に光電変換する撮像素子を有し、前記第１撮像手段（４）よりも撮影範囲の小さい第２撮像手段（５）と、
撮像光学系の光路上にあり、透過光が前記第１撮像手段（４）に、反射光が前記第２撮像手段（５）に向かうよう配置された半透過ミラー（３）と、
を備え、
前記半透過ミラー（３）は前記第１撮像手段（４）の有効撮影部全体を覆う大きさを持たず、前記第２撮像手段（５）での撮影中に前記第１撮像手段（４）で撮影を行う際には、前記第１撮像手段（４）の画像を前記半透過ミラー（３）透過光が結像する範囲のサイズにクロップして撮影を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１撮像手段（４）でクロップされて撮影される画角は、前記第２撮像手段（５）での撮影される画角と同一であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記半透過ミラー（３）が撮像光学系の光路上に入る位置と、前記撮像光学系の光路上から退避する位置間で回動可能な機構と、所定の撮影モードに変更する撮影モード変更手段（７０）と、をさらに備え、前記撮影モード変更手段（７０）が前記第１撮像手段（４）のみで撮影するモードを選択していることに基づいて、前記半透過ミラー（３）を前記撮像光学系の光路上から退避させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止画や動画を撮影可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体像を電気信号に変換して撮影するデジタルカメラ等の撮像装置では、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。
【０００３】
１つの撮像素子を用いて、静止画および動画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、静止画の撮影中は動画撮影を一時的に中断する必要があった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、独立した撮像光学系をそれぞれ備えた第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構成が開示されている。また特許文献２には、同一の撮像光学系において２つの撮像手段を持った撮像装置において、ハーフミラーにより光を分割してそれぞれの撮像手段に結像させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３１１９７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４２５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、独立した撮像光学系が複数必要となるため、撮像装置が大型化してしまう。さらに、光学系が独立して配置されるため、特に近距離撮影では視差の影響が大きくなり、複数の撮像光学系間で撮影される被写体の撮影角度などが違ってくるといった問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示された従来技術では、撮像光学系は１つであるが、例えば２つのうち片方の撮像素子のみのサイズの大型化を行う場合であっても、それに合わせてハーフミラーの大型化も行う必要があるため、カメラ全体の大型化につながってしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、小型構成で動画撮影中の静止画撮影をシームレスで行うことを可能にした撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
撮像光学系により結像される被写体像を受け、電気的な画像信号に光電変換する撮像素子を有する第１撮像手段（４）と、
撮像光学系により結像される被写体像を受け、電気的な画像信号に光電変換する撮像素子を有し、前記第１撮像手段（４）よりも撮影範囲の小さい第２撮像手段（５）と、
撮像光学系の光路上にあり、透過光が前記第１撮像手段（４）に、反射光が前記第２撮像手段（５）に向かうよう配置された半透過ミラー（３）と、
を備え、
前記半透過ミラー（３）は前記第１撮像手段（４）の有効撮影部全体を覆う大きさを持たず、前記第２撮像手段（５）での撮影中に前記第１撮像手段（４）で撮影を行う際には、前記第１撮像手段（４）の画像を前記半透過ミラー（３）透過光が結像する範囲のサイズにクロップして撮影を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型構成で動画撮影中の静止画撮影をシームレスで行うことを可能にした撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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
【図２】本実施形態における撮像装置の撮影光軸での断面図
【図３】本実施形態における撮像装置の外観図
【図４】本実施形態における撮影モード設定ダイヤルが選択可能なモードを示した図
【図５】本実施形態における静止画撮影モードおけるカメラの動作を示したフローチャート
【図６】本実施形態における動画撮影モードおけるカメラの動作を示したフローチャート
【図７】本実施形態における各撮像手段に結像される被写体範囲
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
まず、図１〜４を参照して、本発明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２は本実施形態における撮像装置の撮像光軸での断面図である。図２（ａ）は後述する静止画撮影モード時の状態を、図２（ｂ）は後述する動画撮影モード時の状態を示す。図３（ａ）はカメラ１の前面斜視図であり、図３（ｂ）はカメラ１の背面斜視図である。図４は撮影モード設定ダイヤル２６が選択可能なモードを示した図である。
【００１４】
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回路３１、を有する。
【００１５】
ミラー３は半透過ミラーであり、カメラ回路制御マイコン１５からの命令により、ミラー駆動回路１７が駆動し、不図示のミラー駆動機構を介して回動され、アップ状態（図２（ａ））とダウン状態（図２（ｂ））をとりうる。ダウン状態においては、ミラー３によって反射した光束が第１撮像手段４側に、透過した光束が第２撮像手段５側に分割されるように配される。アップ状態においては、ミラー３は上方に退避して第１撮像手段４のみへと光束が導かれる。
【００１６】
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。また、第１撮像手段４はフルサイズであり、第２撮像手段５はＡＰＳ−Ｃサイズである。
【００１７】
ミラー３は、ダウン状態においてＡＰＳ−Ｃサイズである第２撮像手段５の有効撮影部全体に光束を反射するのに必要な大きさを持つが、フルサイズである第１撮像手段４の有効撮影部全体を覆う大きさを持たない。
【００１８】
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が内蔵されており、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。なお、焦点検出の方式は位相差方式に限定されない。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、それに従いレンズ制御回路１９およびレンズ駆動回路３１を介してレンズユニット２内のフォーカスレンズ３０を合焦位置に駆動させる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、スイッチや釦などの状態の検知や、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。
【００２３】
また、スイッチセンス回路１６は、各スイッチの操作状態に応じて入力信号をカメラ回路制御マイコン１５に送信する。カメラ１には静止画撮影ボタン７１、動画撮影ボタン７２、撮影モード設定ダイヤル７０が配置されており、スイッチセンス回路１６に接続されている。撮影モード設定ダイヤル２６は、カメラ１の各種の撮影モードを設定することができるダイヤルである。図４中のａの範囲のアイコンのいずれかを選択することにより、後述の静止画撮影モードとなる。また図４中のｂのアイコンを選択することにより、後述の動画撮影モードとなる。
【００２４】
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。
【００２５】
次に図５〜７を参照して、本実施形態におけるカメラ１の基本的な動作について説明する。
【００２６】
静止画撮影モード
図５はユーザーにより図３に示す撮影モード設定ダイヤル７０によって静止画撮影モードの選択がなされる場合のフローチャートである。
【００２７】
Ｓ１００で静止画撮影モードの選択がされたか判定し、静止画撮影モードであればＳ１０１へ進み、ミラー３がアップ状態となって光束から退避する。この時、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。静止画撮影モードでなければＳ１００へ戻る。Ｓ１０２において静止画撮影ボタン７１が操作されたか判定する。静止画撮影ボタン７１が操作されるとＳ１０３へ進み、第１撮像手段４により静止画撮影がなされる。静止画撮影ボタン７１が操作されない場合はＳ１０２へ戻る。静止画撮影がなされると処理を終了する。
【００２８】
以上のように、本モードにおいてはミラー３がアップ状態となるため、被写体からの光の減衰が少ない状態で、ＡＰＳ−Ｃサイズよりも広画角で撮影可能なフルサイズの第１撮像手段４での静止画撮影が可能となる。
【００２９】
動画撮影モード
図６はユーザーにより図３に示す撮影モード設定ダイヤル７０によって動画撮影モードの選択がなされる場合のフローチャートである。
【００３０】
Ｓ２００で動画撮影モードの選択がされたか判定し、動画撮影モードであればＳ２０１へ進み、ミラー３がダウン状態となって被写体からの光束が第１撮像手段４側と第２撮像手段５側とに分割される。この時、表示装置１３には第２撮像手段５のスルー画像が表示される。動画撮影モードでなければＳ２００へ戻る。なお、ミラー３を透過して第１撮像手段４に向かう光路長は、前述の静止画撮影モードにおける同一被写体からの光路長とはミラー３を透過する分でわずかに異なっている。しかしミラー３は光路長に比べ十分に薄いため、光路長の差異はフォーカスレンズ３０の移動により吸収可能である。また、第１撮像手段４を光軸方向に移動可能な構成として、ミラー３の位置に基づいて第１撮像手段４を移動させて光路長を調整してもよい。
【００３１】
Ｓ２０２において動画撮影ボタン７２が操作されるとＳ２０３へ進み、第２撮像手段５により動画撮影が開始される。動画撮影ボタン７２が操作されない場合はＳ２０２へ戻る。Ｓ２０４で静止画撮影ボタン７１が操作されたか判定する。静止画撮影ボタン７１が操作されるとＳ２０５へ進み、第１撮像手段４により静止画撮影がなされ、Ｓ２０６へ進む。静止画撮影ボタン７１が操作されない場合はＳ２０６へ進む。
【００３２】
ここで、図７（ａ）は本モード中の表示装置１３の表示状態、即ち第２撮像手段５において動画撮影されている範囲を示している。また図７（ｂ）は図７（ａ）撮影時における第１撮像手段４の有効撮影部に結像される被写体範囲を示した図である。
【００３３】
第１撮像手段４はフルサイズであり、第２撮像手段５はＡＰＳ−Ｃサイズであるため、結像される被写体は異なった範囲となっている。
【００３４】
また、前述のようにミラー３はダウン状態においてフルサイズである第１撮像手段４の有効撮影範囲全体を覆う大きさを持たない。そのため図７（ｂ）の被写体の外周部はミラー３を透過していない光束が結像されており、被写体中央部のミラー３を透過した光束で結像された被写体と光路長が異なることとなる。よってＳ２０５での静止画撮影においては、図７（ｃ）のように第１撮像手段４の有効撮影範囲から外周部８０を切り取った、クロップ範囲８１のみの静止画撮影を行う。クロップ範囲８１は図７（ａ）の範囲（第２撮像手段５において動画撮影されている範囲）と同一である。これにより、ユーザーは表示装置１３に表示された画角と同じ画角の静止画を撮影することが可能になる。図７（ｃ）中のクロップ範囲８１においては、被写体からの光路長が第１撮像手段４、第２撮像手段５で同一となるよう調整されており、撮影している動画と同じ合焦状態での静止画を第１撮像手段４で撮影可能となっている。
【００３５】
Ｓ２０６で動画撮影終了動作がなされたか判定する。動画撮影終了動作がなされた場合は処理を終了し、なされない場合はＳ２０４へ戻る。
【００３６】
以上のように、本モードにおいては動画撮影中の静止画撮影は第１撮像手段４で行われるため、第２撮像手段５で行われている動画撮影を中断することなく、静止画撮影が可能となる。
【００３７】
また、本実施形態のように２つの撮像手段を同じ合焦状態で撮影するには、被写体からそれぞれの撮像手段までの光路長を等しくする必要がある。そのため撮像装置を小型化するためにはミラー３を第１撮像手段４により近い状態で設置することが望ましい。本実施形態において、ミラー３はＡＰＳ−Ｃサイズである第２撮像手段５の有効撮影部全体に光束を反射するのに必要な大きさに抑えているため、ミラー３を第１撮像手段４に近い状態で設置することが可能な構成となっている。よって動画撮影中の静止画撮影をシームレスで行う撮像装置を、より小型構成で実現可能となる。
【００３８】
本実施形態では動画撮影モードの選択がなされるとミラー３がダウン状態となり、光束が第１撮像手段４側と第２撮像手段５側とに分割されるが、動画撮影中のシームレス静止画撮影が不要な場合用の別のモードを設けてもよい。即ち、ミラー３がアップ状態となり、第１撮像手段４で動画撮影を行うようなモードを設けることも可能である。
【００３９】
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。
【符号の説明】
【００４０】
１  カメラ、３  半透過ミラー、４  第１撮像手段、５  第２撮像手段
【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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