JP2019129455A - Optical device - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザに違和感を与えることを抑制可能な光学装置を提供する。【解決手段】光学装置は、光学系からの光束による像を撮像して画像信号を出力する撮像部と、前記光束に進入した第1位置と前記光束から退避した第2位置との間で移動可能で、前記光束に進入すると前記光束の少なくとも一部を透過する光学部材と、前記光学部材が前記第1位置と前記第2位置との間を移動する途中で前記第1位置と前記第2位置との間に位置すると、前記撮像部から出力される前記画像信号のうち、前記光学部材を透過する第1の光束による像を撮像して出力される第1画像信号の増幅率を、前記光学部材を透過しない第2の光束による像を撮像して出力される第2画像信号の増幅率より大きくする制御部と、を備える。【選択図】図1An optical device capable of preventing a user from feeling uncomfortable is provided. An optical device moves between an imaging unit that captures an image by a light beam from an optical system and outputs an image signal, and a first position that enters the light beam and a second position that retreats from the light beam. an optical member that transmits at least part of the light beam when entering the light beam; and the first position and the second position while the optical member is moving between the first position and the second position. position, the amplification factor of the first image signal outputted by picking up the image by the first light flux passing through the optical member among the image signals outputted from the imaging unit is set to the above and a control unit that captures an image of the second light beam that does not pass through the optical member and increases the amplification factor of the output second image signal. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、光学装置に関する。 The present invention relates to an optical device.
光学的な被写体像を観察する機能と撮像素子で撮像された被写体像を表示する機能とを切り替え可能なカメラが知られている(特許文献1)。このカメラでは、機能の切換え中に撮像される被写体像について考慮されていない。 There is known a camera capable of switching between a function of observing an optical subject image and a function of displaying a subject image captured by an imaging device (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-101501). In this camera, no consideration is given to the subject image captured during the switching of the function.
本発明の第1の態様によると、光学装置は、光学系からの光束による像を撮像して画像信号を出力する撮像部と、前記光束に進入した第1位置と前記光束から退避した第2位置との間で移動可能で、前記光束に進入すると前記光束の少なくとも一部を透過する光学部材と、前記光学部材が前記第1位置と前記第2位置との間を移動する途中で前記第1位置と前記第2位置との間に位置すると、前記撮像部から出力される前記画像信号のうち、前記光学部材を透過する第1の光束による像を撮像して出力される第1画像信号の増幅率を、前記光学部材を透過しない第2の光束による像を撮像して出力される第2画像信号の増幅率より大きくする制御部と、を備える。
本発明の第2の態様によると、光学装置は、光学系からの光束による像を撮像して画像信号を出力する撮像部と、前記光束に進入した第1位置と前記光束から退避した第2位置との間で移動可能で、前記光束に進入すると前記光束の少なくとも一部を透過する光学部材と、前記画像信号による画像を生成する画像生成部とを有し、前記撮像部は、前記光学部材が前記第1位置と前記第2位置との間に位置する状態で、前記光束のうち前記光学部材を透過して前記撮像部に入射する第1光束を受光する第1領域と、前記光学部材を透過せずに前記撮像部に入射する第2光束を受光する第2領域とで受光した光束による像に基づいて前記画像信号を出力し、前記画像生成部は、前記第1領域で受光した光束による像に基づく画像信号の輝度を上げて前記画像を生成する。
本発明の第3の態様によると、光学装置は、光学系からの光束による像を撮像して画像信号を出力する撮像部と、前記撮像部から出力された画像信号に基づいて表示部に表示する画像を制御する制御部と、前記光学系と前記撮像部の間の光路に挿入されて前記光学系からの光束の少なくとも一部を透過する第1位置と前記光路から退避した第2位置との間を移動する光学部材と、を有し、前記撮像部は、前記光学部材が前記第1位置と前記第2位置との間に位置する状態で、前記光束のうち前記光学部材を透過して前記撮像部に入射する第1光束を受光する第1領域と、前記光学部材を透過せずに前記撮像部に入射する第2光束を受光する第2領域とで受光した光束による像に基づいて前記画像信号を出力し、前記制御部は、前記第1領域で撮像されて出力された前記画像信号の増幅率と前記第2領域で撮像されて出力された前記画像信号の増幅率を異ならせる。
According to the first aspect of the present invention, the optical device includes an imaging unit that captures an image of a light beam from the optical system and outputs an image signal, a first position that has entered the light beam, and a second that is retracted from the light beam. An optical member that is movable between positions and transmits at least a part of the light beam when entering the light beam, and the optical member moves between the first position and the second position. A first image signal obtained by capturing an image of a first light beam passing through the optical member among the image signals output from the imaging unit when being located between the first position and the second position; A control unit that increases the amplification factor of the second image signal output by capturing an image of the second light flux that does not pass through the optical member.
According to the second aspect of the present invention, the optical device includes an imaging unit that captures an image of a light beam from the optical system and outputs an image signal, a first position that has entered the light beam, and a second that is retracted from the light beam. The optical member includes an optical member that is movable between positions and transmits at least a part of the luminous flux when entering the luminous flux, and an image generation unit that generates an image based on the image signal, and the imaging unit includes the optical A first region for receiving a first light flux transmitted through the optical member and incident on the imaging unit in the light flux in a state where the member is positioned between the first position and the second position; The image generation unit outputs the image signal based on the image of the light beam received by the second region that receives the second light beam incident on the imaging unit without passing through the member, and the image generation unit receives the light at the first region. The brightness of the image signal based on the image of the reflected light flux Generating the image.
According to the third aspect of the present invention, the optical device captures an image by the light flux from the optical system and outputs an image signal, and the display unit displays the image based on the image signal output from the imaging unit. A control unit that controls an image to be transmitted; a first position that is inserted into an optical path between the optical system and the imaging unit and transmits at least part of a light beam from the optical system; and a second position that is retracted from the optical path And the imaging unit transmits the optical member of the light flux in a state where the optical member is positioned between the first position and the second position. Based on the image of the light beam received by the first region that receives the first light beam incident on the imaging unit and the second region that receives the second light beam incident on the imaging unit without passing through the optical member. And outputting the image signal, and the control unit in the first area. Varying the amplification factor of the image signal output being imaged and the amplification factor of the image has been outputted the image signal in the second region.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る光学装置を適用した撮像装置の一例である電子カメラ1(以下、カメラ1と称する)の構成例を示す図である。カメラ1は、カメラボディ2とレンズ部3とにより構成される。レンズ部3は、例えば交換式のレンズ鏡筒であり、不図示のマウント部を介してカメラボディ2に着脱可能に装着される。本実施の形態に係るカメラ1は、レンズ部3による被写体像(光学像)を表示する光学式ファインダ(OVF:Optical View Finder)機能と、被写体像を撮像して得られた画像を表示する電子ビューファインダ(EVF:Electronic View Finder)機能とを有する。なお、カメラ1は、カメラボディ2とレンズ部3とが一体的に構成されたカメラであってもよい。
First Embodiment
FIG. 1 is a view showing a configuration example of an electronic camera 1 (hereinafter referred to as a camera 1) which is an example of an imaging device to which the optical device according to the first embodiment is applied. The camera 1 includes a
レンズ部3は、撮影光学系(結像光学系)31を備える。撮影光学系31は、図を簡略化するために一枚のレンズで図示されているが、焦点調節レンズ(フォーカスレンズ)を含む複数のレンズと絞りとを含み、カメラボディ2の撮像素子の撮像面上に被写体像を結像する。撮影光学系31の焦点調節レンズは、カメラボディ2の制御部から出力される信号(駆動指示、駆動量などを含む)に基づいて光軸L1方向に進退移動する。撮影光学系31の絞りの開口径は、カメラボディ2の制御部から出力される信号に基づいて制御される。
The
カメラボディ2は、メインミラー21と、サブミラ―22と、遮光部30と、観察光学系40と、オートフォーカス(AF)センサ23と、撮像素子24と、制御部25と、メモリ26と、表示部27と、操作部28とを備える。
The
メインミラー21は、ビームスプリッターによって構成され、撮影光学系31と撮像素子24との間に配置されて撮影光学系31を介して被写体光が入射される。このビームスプリッターは、例えば、誘電体の多層膜が蒸着された薄膜ミラー(ペリクルミラー)である。なお、メインミラー21は、この多層膜が形成された平板ガラスであってもよい。メインミラー21は、被写体からの光の光路中に進入して光軸L1に対して斜めに配置される位置(図1に示すミラーダウン位置)と、光路から退避した位置(図2に示すミラーアップ位置)とに移動可能である。すなわちメインミラー21は、いわゆるクイックリターンミラーとしての機能を有する。
The
サブミラ―22は、メインミラー21と撮像素子24との間に配置され、メインミラー21を透過した光の一部をAFセンサ23に向けて反射する。サブミラ―22は、メインミラー21がミラーアップ位置に移動される場合には、メインミラー21と連動して被写体からの光の光路から退避した位置に移動される。
The
遮光部(遮光板)30は、光を遮光する部材により構成され、メインミラー21がミラーダウン位置に位置する場合には、被写体からの光の光路から退避した位置、例えば図1に示すように光軸L1に対して平行となる位置に配置される。メインミラー21がミラーアップ位置に移動される場合、遮光部30は、メインミラー21と連動して光軸L1と平行な状態を保ったまま移動し、図2に示すようにメインミラー21の裏面を覆うように配置される。これにより遮光部30は、被写体からの光が観察光学系40に入射することを防止する。また、遮光部30はファインダー接眼部からの逆入射光が被写体光路内(ミラーボックス内、図3(e)の点線52に相当)に入射することを防止する。
The light shielding portion (light shielding plate) 30 is formed of a member that shields light, and when the
AFセンサ23は、例えばラインセンサ等から構成され、サブミラー22により反射された被写体からの光を光電変換して位相差方式の焦点検出に用いる一対の焦点検出信号を生成する。AFセンサ23は、生成した一対の焦点検出信号(第1の焦点検出信号および第2の焦点検出信号)を制御部25に出力する。第1および第2の焦点検出信号は、撮影光学系31の射出瞳の第1および第2の領域をそれぞれ通過した第1および第2の光束による第1および第2の像をそれぞれ光電変換して生成される信号である。
The
撮像素子24は、例えばCMOSイメージセンサやCCDイメージセンサである。撮像素子24は、撮影光学系31を通過した光束を受光して被写体像を撮像する。撮像素子24には光電変換部を有する複数の画素が行方向および列方向に配置される。光電変換部は、例えばフォトダイオード(PD)によって構成される。撮像素子24は、受光した光を光電変換して信号(画像信号)を生成し、生成した画像信号を制御部25に出力する。
The
メモリ26は、例えばメモリカード等の記録媒体である。メモリ26には画像信号等が記録される。メモリ26へのデータの書き込みや、メモリ26からのデータの読み出しは、制御部25によって行われる。表示部27は、画像信号に基づく画像、AF枠などの焦点検出領域(AFエリア)を示す画像、シャッター速度や絞り値等の撮影に関する情報、メニュー画面等を表示する。操作部28は、レリーズボタン、電源スイッチ、各種モードを切り替えるためのスイッチなどの各種設定スイッチ等を含み、それぞれの操作に応じた操作信号を制御部25へ出力する。
The
制御部25は、CPUやFPGA(Field Programmable Gate Array)などのプロセッサ、ROMやRAM等のメモリによって構成され、制御プログラムに基づきカメラ1の各部を制御する。制御部25は、撮像素子24から出力される画像信号に各種の画像処理を行う。制御部25は、処理後の画像信号(静止画用の画像信号や動画用の画像信号)をメモリ26に記録させる。画像処理には、例えば色補間処理や輪郭強調処理等の公知の画像処理が含まれる。
The
制御部25は、AFセンサ23から出力される一対の焦点検出信号を用いて公知の位相差方式によりデフォーカス量を算出する。具体的には、制御部25は、一対の焦点検出信号に基づき、第1および第2の像の像ズレ量を検出する。制御部25は、検出した像ズレ量に基づいてデフォーカス量を算出する。焦点調節レンズがデフォーカス量に応じて駆動されることにより、焦点調節が行われる。
The
上述したメインミラー21が図1に示すダウン位置に配置されている場合は、撮影光学系31を通過した光束の一部はメインミラー21によって上方(紙面上方向)に反射し、撮影光学系31を通過した光束の他の一部はメインミラー21を透過する。メインミラー21によって反射された光束は観察光学系40に導かれる。メインミラー21を透過した光束の一部はサブミラ―22によって下方(紙面下方向)へ反射されてAFセンサ23に導かれる。すなわち、メインミラー21がダウン位置に位置した場合は、被写体光は観察光学系40およびAFセンサ23の各々へ導かれる。これにより、ユーザが観察光学系40を通して被写体像を観察できると共に、AFセンサ23により焦点検出を行うことができる。
When the
観察光学系40は、焦点板41、フィルタ部48、ペンタプリズム42、ビームスプリッター43、画像表示部44、EVF用レンズ45、接眼レンズ46、および接眼部47を備える。上述したように、メインミラー21がダウン位置に位置している場合は、メインミラー21によって反射された被写体光は観察光学系40に入射する。
The observation
焦点板41は撮像素子24と光学的に等価な位置に配置され、メインミラー21で反射された光束によって被写体像が結像される。すなわち、撮影光学系31を通過した光束による被写体像がメインミラー21を介して焦点板41に形成される。
The focusing
フィルタ部48は、透過状態または遮光状態に変更可能な液晶材料等によって構成され、焦点板41とペンタプリズム42との間に配置される。制御部25は、フィルタ部48に電気信号の供給および停止を行うことにより、フィルタ部48を透過状態または遮光状態に制御する。フィルタ部48は、観察光学系40の光路を遮光する遮光部でもある。
The
フィルタ部48は、メインミラー21がダウン位置に位置する場合は、光を透過する透過状態に制御される。メインミラー21がアップ位置に位置する場合には、フィルタ部48は光を遮光する遮光状態に制御される。また後述するが、制御部25はメインミラー21がダウン位置からアップ位置へ移動する途中で、フィルタ部48を透過状態から遮光状態に切り替える。ペンタプリズム42は複数の反射面を有し、フィルタ部48が透過状態の場合に焦点板41に結像された被写体像を反射して正立像に反転(変換)する。
When the
画像表示部44は、例えば液晶パネルおよび光源を有する液晶表示装置である。液晶パネルは、行方向および列方向に配置された複数の画素(液晶画素)から構成される。液晶パネルは、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタを有する3種類の画素により構成される。液晶表示装置の光源は、複数のLED(Light Emitting Diode)等により構成され、液晶パネルのバックライトとして機能する。画像表示部44の光源の光は、RGB各画素のカラーフィルタを透過し、EVF用レンズ45およびビームスプリッター43を介して接眼レンズ46に導かれる。
The
画像表示部44は、RGBの各色の画素を用いて光源からの光の透過を制御することによって画像の表示を行う。画像表示部44は、電子ビューファインダ(EVF)の一部として機能する。画像表示部44は、撮像素子24からの画像信号に基づく画像、AF枠等を示す画像、絞り値等の撮影に関する情報等を表示する。なお、画像表示部44は有機ELを用いた表示装置であってもよい。
The
ビームスプリッター43は、例えば誘電体の多層膜が蒸着された面を有する。ビームスプリッター43は、ペンタプリズム42を通過する被写体光の光路上に配置され、ペンタプリズム42を通過した光束が入射する。ペンタプリズム42を通過した光束の一部は、ビームスプリッター43を透過して接眼レンズ46に導かれる。また、ビームスプリッター43には画像表示部44から射出される光束が入射する。画像表示部44から射出された光束の一部は、ビームスプリッター43によって反射されて接眼レンズ46に導かれる。なお、ビームスプリッター43は、誘電体の多層膜が蒸着された薄膜ミラーであってもよい。
The
メインミラー21がダウン位置に位置した場合は、被写体からの光は観察光学系40に導かれ、ビームスプリッター43を透過して接眼レンズ46に入射する。これにより、ユーザは接眼部47および接眼レンズ46を介して被写体像(以下、光学像とも称する)を観察することができる。制御部25は、ユーザによる操作部28の操作等によって光学像の表示を行うモード(OVFモード)が選択されると、メインミラー21をダウン位置に移動させて観察光学系40により光学像を観察可能な状態とする。
When the
なお、光学像を観察可能な状態においてAF枠や絞り値等を示す画像を画像表示部44に表示するようにしてもよい。この場合、ビームスプリッター43を透過する被写体からの光と、画像表示部44から出射してビームスプリッター43によって反射される光とが重ね合わされて(合成されて)接眼レンズ46に導かれる。これにより、ユーザは接眼部47および接眼レンズ46を介して画像表示部44によって表示されるAF枠等の画像と光学像とを観察することができる。
Note that an image indicating the AF frame, the aperture value, and the like may be displayed on the
また、OVFモードから、画像信号による画像(以下、EVF像とも称する)の表示を行うモード(EVFモード)へ切り替える場合、制御部25は、メインミラー21をダウン位置からアップ位置に移動させる制御を行う。そして制御部25は、撮像素子24によって被写体像を撮像させ、撮像素子24から出力される画像信号に画像処理を施す。また制御部25は、画像信号に基づく画像(EVF像)を観察光学系40の画像表示部44に表示させる。例えば制御部25は、EVF像として被写体のスルー画像(ライブビュー画像)を画像表示部44にリアルタイムに表示させる処理を行う。画像表示部44から出射してビームスプリッター43によって反射される光は接眼レンズ46に導かれる。これにより、ユーザは接眼部47および接眼レンズ46を介して画像表示部44によって表示されるEVF像を観察することができる。
Further, when switching from the OVF mode to a mode (EVF mode) for displaying an image by an image signal (hereinafter also referred to as an EVF image), the
上述したように、操作部28の操作等によりOVFモードからEVFモードへの切り替えが指示された場合に、制御部25はメインミラー21をダウン位置からアップ位置に移動する制御を行う。メインミラー21の移動に伴って撮影光学系31の光軸L1に対するメインミラー21の角度が変化すると、メインミラー21による反射方向が変化すること等に起因して観察光学系40における光学像のズレや損失が生じる。この光学像のズレや損失は、撮影光学系31の光軸L1に対するメインミラー21の角度が所定角度以上の場合に生じる。すなわち、メインミラー21がダウン位置から移動してこの所定角度となる位置(基準位置)まで達すると、光学像のズレや損失が生じることとなる。なお、このような光学像の損失が生じる基準位置は、メインミラー21の光学特性に応じて変化する。
As described above, when switching from the OVF mode to the EVF mode is instructed by operating the
そこで本実施の形態では、メインミラー21がダウン位置とアップ位置との間の基準位置に達すると、制御部25は、フィルタ部48を透過状態から遮光状態に切り替えると共に、画像表示部44によってEVF像の表示を開始させる。このため、接眼部47において光学像およびEVF像のいずれも観察できない状態(ブラックアウトとも称される)が生じることを防ぐことができる。この結果、OVFモードとEVFモードとを切り替えるときにユーザに違和感を与えることを防ぐことができる。
Therefore, in the present embodiment, when the
またメインミラー21は、基準位置を通過した後もアップ位置に向けて移動する。メインミラー21が基準位置とアップ位置との間を移動する場合、撮影光学系31を通過した光束の一部はメインミラー21を介して撮像素子24に導かれ、撮影光学系31を通過した光束の他の一部はメインミラー21を介さずに直接に撮像素子24に導かれる。
The
メインミラー21を透過せずに撮像素子24に入射する光束(第2光束)を受光する撮像素子24の領域(第2領域)と比較して、メインミラー21を透過した光束(第1光束)を受光する撮像素子24の領域(第1領域)では被写体からの光の受光量が低下する。このため、第1領域の画素により生成される画像信号の信号レベルは、第2領域の画素により生成される画像信号の信号レベルよりも小さくなる。仮に、第1領域および第2領域の画素からの画像信号に対して同じ値の増幅率(ゲイン)で信号処理を行った場合は、処理後の画像信号によるEVF像において輝度ムラが生じる。すなわち、第1および第2領域の画素によって同一被写体を撮像した場合であっても、EVF像のうち第1領域の画素の画像信号による画像領域と第2領域の画素の画像信号による画像領域とで明るさ等に差が生じてしまい、ユーザに違和感を与えることとなる。
The luminous flux (first luminous flux) transmitted through the
そこで本実施の形態では、制御部25は、第1領域の画素による画像信号の増幅率を第2領域の画素による画像信号の増幅率より大きくする。これにより、観察光学系40を通して観察されるEVF像に輝度ムラが生じることを防ぐことができ、ユーザに違和感を与えることを抑制することができる。以下に、図3および図4を用いて説明する。
Therefore, in the present embodiment, the
図3は、第1の実施の形態に係るカメラ1の動作例を説明するための模式図である。なお、図3に示す例では、説明を簡略化するため撮影光学系31を有するレンズ部3、メインミラー21、および撮像素子24のみを図示している。図4は、第1の実施の形態に係るカメラ1の観察光学系40により観察される像を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view for explaining an operation example of the camera 1 according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 3, only the
図3(a)〜図3(e)は、メインミラー21のダウン位置からアップ位置へ移動する過程を時系列に示している。図3(a)はメインミラー21がダウン位置に位置する場合を示し、図3(b)はメインミラー21が基準位置に位置する場合を示している。また、図3(c)、(d)はメインミラー21が基準位置とアップ位置との間に位置する場合を示し、図3(e)はメインミラー21がアップ位置に位置する場合を示している。
FIGS. 3A to 3E show the process of moving the
図3において点線51は、メインミラー21を透過して撮像素子24に入射する第1の光束を模式的に表している。点線52は、メインミラー21を介さずに、すなわちメインミラー21を透過(通過)せずに撮像素子24に入射する第2の光束を模式的に表している。また点線53は、メインミラー21で反射されて観察光学系40に導かれる光束(第3の光束)を模式的に表している。撮像素子24において、第1領域61は第2光束52が入射しない領域であり、第2の領域62は第2光束52が入射する領域である。なお、図3(a)〜図3(e)に示すように、メインミラー21がアップ位置に向けて移動するのに伴い、撮像素子24において第1領域61および第2領域62となる範囲は変化する。図4(a)〜図4(e)は、それぞれ図3(a)〜図3(e)の場合に画像表示部44あるいは接眼部47で視認される像を模式的に示している。
In FIG. 3, a dotted
図3(a)に示すようにメインミラー21がダウン位置に位置する場合、撮影光学系31を介してメインミラー21に導かれる光束のうちメインミラー21を透過する第1の光束51は撮像素子24に入射する。この場合、撮像素子24の全領域が第1の光束51が入射する第1領域61となる。一方、撮影光学系31を介してメインミラー21に導かれる光束のうちメインミラー21で反射される第3の光束53は観察光学系40に導かれる。また、メインミラー21がダウン位置に位置する場合、観察光学系40のフィルタ部48は光を透過する透過状態に制御される。このため、図4(a)に示すように観察光学系40を通して第3の光束53による光学像を観察可能な状態となる。また、図4(a)の状態において、ユーザによる操作部28の操作等によってOVFモードからEVFモードへの切り替えが指示されると、メインミラー21はダウン位置からアップ位置への移動を開始する。
As shown in FIG. 3A, when the
図3(b)に示すようにメインミラー21が基準位置に位置する場合は、撮像素子24にはメインミラー21を透過する第1の光束51が入射する。第1の光束51が入射する第1領域61の各画素は、第1の光束51による像を撮像して第1の画像信号を生成する。撮像素子24は、生成した第1の画像信号を制御部25に出力する。制御部25は、第1の画像信号による画像の輝度(明るさ)が図4(a)の光学像の場合と同じになるように第1の画像信号を増幅する画像処理を行う。より具体的には、制御部25は光学像の輝度に応じて第1の増幅率(ゲイン)G1を決定し、第1の画像信号に第1のゲインG1を掛ける処理を行う。
As shown in FIG. 3B, when the
また、メインミラー21の基準位置への移動に伴い、撮影光学系31の光軸L1に対するメインミラー21の角度が変化し、メインミラー21での第3の光束53の反射方向が変化することに起因して光学像の損失が生じる。そこで制御部25は、メインミラー21が基準位置に移動すると、フィルタ部48を透過状態から遮光状態に切り替えると共に、図4(b)に示すように、画像表示部44によってEVF像の表示を開始させる。このとき、画像表示部44により表示されるEVF像は第1のゲインG1で増幅処理された第1の画像信号に基づく第1の画像領域71によって構成される。
Further, as the
図3(c)に示すようにメインミラー21が基準位置とアップ位置との間に位置する場合、撮影光学系31を通過した光束の一部はメインミラー21に導かれ、撮影光学系31を通過した光束の他の一部はメインミラー21を介さずに撮像素子24に導かれる。このため、撮像素子24にはメインミラー21を透過する第1の光束51とメインミラー21を透過しない第2の光束52とが入射する。
As shown in FIG. 3C, when the
図3(c)の場合には、撮像素子24の第1領域61には第1の光束51が入射し、撮像素子24の第2領域62には第2の光束52が入射する。第1領域61の各画素は、第1の光束51による像を撮像して第1の画像信号を生成する。第2領域62の各画素は、第2の光束52による像を撮像して第2の画像信号を生成する。撮像素子24は、生成した第1および第2の画像信号を制御部25に出力する。
In the case of FIG. 3C, the
上述したように、第1の画像信号の信号レベルは第2の画像信号の信号レベルよりも小さくなる。制御部25は、第1および第2の画像信号を用いて画像処理を行う場合に、第1の画像信号の信号処理に用いるゲインを第2の画像信号に信号処理に用いるゲインよりも大きく設定する。例えば制御部25は、第1の画像信号に第1のゲインG1を掛ける処理、および第2の画像信号に第1のゲインG1よりも小さい第2のゲインG2を掛ける処理を行う。そして制御部25は、処理後の第1および第2の画像信号に基づき画像表示部44あるいは表示部27により表示されるEVF像を変更(更新)する。画像表示部44により表示されるEVF像は、図4(c)に示すように第1の画像信号に基づく第1の画像領域71と第2の画像信号に基づく第2の画像領域72とから構成される。
As described above, the signal level of the first image signal is lower than the signal level of the second image signal. When performing image processing using the first and second image signals, the
なお制御部25は、第1の画像領域71および第2の画像領域72の各々の輝度が等しくなるように第2のゲインG2を決定する。具体的には、例えば、制御部25は第1のゲインG1とメインミラー21の透過率とに基づいて第2のゲインG2を決定する。また、例えば、第1の画像領域71と第2の画像領域72との境界の違和感が少なくなるように第2のゲインG2を決定する。
Note that the
メインミラー21がさらに移動して図3(d)の状態となると、図3(c)の場合と比較して撮像素子24における第1領域61および第2領域62の範囲(大きさ)が変化する。図3(c)の場合の第1領域61よりも図3(d)の場合の第1領域61は小さく(狭く)なり、図3(c)の場合の第2領域62よりも図3(d)の場合の第2領域62は大きく(広く)なる。図3(d)の場合も図3(c)の場合と同様に、撮像素子24の第1領域61には第1の光束51が入射し、撮像素子24の第2領域62には第2の光束52が入射する。
When the
制御部25は、撮像素子24から出力される第1および第2の画像信号に対してそれぞれ第1および第2のゲインG1、G2で信号処理を施す。そして、図4(d)に示すように、制御部25は処理後の第1および第2の画像信号に基づき画像表示部44にEVF像を表示させる。図4(d)のEVF像においては、図4(c)の場合と比較して第1の画像領域72は小さくなり、第2の画像領域71は大きくなる。
The
図3(e)に示すようにメインミラー21がアップ位置に移動した場合は、撮影光学系31を通過した光束は撮像素子24に入射する。この場合、撮像素子24の全領域が、メインミラー21を透過しない第2の光束52が入射する第2領域62となり、撮像素子24に設けられた画素の各々は第2の画像信号を生成して制御部25に出力する。制御部25は、撮像素子24からの第2の画像信号に対して第2のゲインG2で信号処理を行う。そして、図4(e)に示すように、制御部25は処理後の第2の画像信号によるEVF像を画像表示部44に表示させる。
When the
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)光学装置は、光学系(撮影光学系31)からの光束による像を撮像して画像信号を出力する撮像部(撮像素子24)と、光束に進入した第1位置と光束から退避した第2位置との間で移動可能で、光束に進入すると光束の少なくとも一部を透過する光学部材(メインミラー21)と、光学部材が第1位置と第2位置との間を移動する途中で第1位置と第2位置との間に位置すると、撮像部から出力される画像信号のうち、光学部材を透過する第1の光束による像を撮像して出力される第1画像信号の増幅率を、光学部材を透過しない第2の光束による像を撮像して出力される第2画像信号の増幅率より大きくする制御部25と、を備える。このようにしたので、第1画像信号および第2画像信号による画像の輝度ムラを低減して画質を向上させることができる。また、ユーザに違和感を与えることを抑制することができる。
(2)光学装置は、画像信号による画像を表示する表示部(画像表示部44)を備える。制御部25は、光学部材が光学系の光軸に対して第1の角度となる位置に移動すると、表示部による画像の表示を開始させる。このようにしたので、ブラックアウトが生じることを防ぐことができ、ユーザに違和感を与えることを抑制することができる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The optical device captures an image of a light beam from the optical system (shooting optical system 31) and outputs an image signal, and retracts from the first position and light beam entering the light beam. An optical member (main mirror 21) that is movable between the second position and transmits at least a part of the light flux when entering the light flux, and the optical member is on the way between the first position and the second position Among the image signals output from the imaging unit, the amplification factor of the first image signal output by capturing an image of the first light flux passing through the optical member when the image pickup unit is positioned between the first position and the second position And a
(2) The optical device includes a display unit (image display unit 44) that displays an image based on an image signal. When the optical member moves to a position having a first angle with respect to the optical axis of the optical system, the
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or more of the modifications can be combined with the above-described embodiment.
(変形例1)
上述した実施の形態では、制御部25が、撮像素子24から出力された第1および第2の画像信号に信号処理を行う場合の増幅率、すなわち画像信号に基づいて表示部に表示を行う際の画像信号の増幅率を、第1の画像信号と第2の画像信号とで異ならせる例について説明した。しかし制御部25は、撮像素子24を制御して撮像素子24内で第1の画像信号と第2の画像信号の信号処理を行う際の増幅率、すなわち撮像素子から出力される前の画像信号の増幅率を、第1の画像信号と第2の画像信号とで異ならせるようにしてもよい。
(Modification 1)
In the embodiment described above, when the
(変形例2)
上述した実施の形態では、OVFモードからEVFモードへの切り替えが指示されてメインミラー21が基準位置に達した場合に、光学像からEVF像への表示に切り替える例について説明した。しかし、OVFモードからEVFモードへの切り替えが指示された場合に、直ちに光学像からEVF像への表示に切り替えるようにしてもよい。
(Modification 2)
In the embodiment described above, an example has been described in which switching from an optical image to an EVF image is performed when switching from the OVF mode to the EVF mode is instructed and the
(変形例3)
上述の実施の形態で説明した光学装置は、レンジファインダー、望遠鏡、双眼鏡に適用されてもよい。
(Modification 3)
The optical device described in the above embodiment may be applied to a range finder, a telescope, and binoculars.
本発明は上記の内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 The present invention is not limited to the above contents. Other embodiments considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.
1 撮像装置、21 メインミラー、24 撮像素子、25 制御部、31 撮影光学系、44 画像表示部 Reference Signs List 1 imaging apparatus, 21 main mirror, 24 imaging elements, 25 control unit, 31 imaging optical system, 44 image display unit
Claims (11)
前記光束に進入した第1位置と前記光束から退避した第2位置との間で移動可能で、前記光束に進入すると前記光束の少なくとも一部を透過する光学部材と、
前記光学部材が前記第1位置と前記第2位置との間を移動する途中で前記第1位置と前記第2位置との間に位置すると、前記撮像部から出力される前記画像信号のうち、前記光学部材を透過する第1の光束による像を撮像して出力される第1画像信号の増幅率を、前記光学部材を透過しない第2の光束による像を撮像して出力される第2画像信号の増幅率より大きくする制御部と、
を備える光学装置。 An imaging unit that captures an image of a light beam from the optical system and outputs an image signal;
An optical member that is movable between a first position entering the light beam and a second position retracted from the light beam, and transmits at least part of the light beam when entering the light beam;
When the optical member is positioned between the first position and the second position while moving between the first position and the second position, of the image signals output from the imaging unit, The amplification factor of the first image signal output by capturing an image of the first light flux that passes through the optical member, and the second image output by capturing an image of the second light flux that does not pass through the optical member. A control unit for making the gain larger than the signal amplification rate;
An optical device comprising:
前記画像信号による画像を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記表示部に画像を表示する前記第1画像信号の増幅率を前記第2画像信号の増幅率より大きくする光学装置。 The optical device according to claim 1.
A display unit for displaying an image based on the image signal;
The said control part is an optical apparatus which makes the gain of the said 1st image signal which displays an image on the said display part larger than the gain of the said 2nd image signal.
前記撮像部は、前記光学部材が前記第1位置から前記第2位置へ移動する状態での異なる時刻に複数の前記画像信号を出力し、
前記制御部は、前記複数の画像信号のそれぞれで、前記第1画像信号の増幅率を異ならせる光学装置。 The optical device according to claim 1 or 2,
The imaging unit outputs a plurality of the image signals at different times when the optical member moves from the first position to the second position,
The control unit may make an amplification factor of the first image signal different for each of the plurality of image signals.
前記制御部は、均一な輝度を有する前記光束による前記画像信号の信号レベルを前記第1画像信号と前記第2画像信号とで異ならせる光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 3,
The said control part is an optical apparatus which changes the signal level of the said image signal by the said light beam which has a uniform brightness | luminance with a said 1st image signal and a said 2nd image signal.
前記画像信号による画像を表示する表示部を備え、
前記制御部は、前記光学部材が前記光学系の光軸に対して第1の角度となる位置に移動すると、前記表示部による画像の表示を開始させる光学装置。 In the optical device according to any one of claims 1 to 4,
A display unit for displaying an image based on the image signal;
The control unit is an optical device that starts displaying an image on the display unit when the optical member moves to a position at a first angle with respect to an optical axis of the optical system.
前記光学部材が前記第1の角度となる位置に移動すると、前記第1の光束による像および前記第2の光束による像を撮像して前記画像信号を出力する撮像部を備え、
前記制御部は、前記表示部による画像のうち前記第1の光束による画像を第1の領域の画像として前記表示部に表示し、前記第2の光束による画像を第2の領域の画像として前記表示部に表示する光学装置。 The optical device according to claim 5.
When the optical member is moved to a position where the first angle is set, an imaging unit that captures an image of the first light flux and an image of the second light flux and outputs the image signal is provided.
The control unit displays an image by the first light flux in the image by the display unit as an image of a first area on the display unit, and the image by the second light flux as the image of a second area. An optical device for displaying on a display unit.
前記光学部材を反射した光束による像を観察する観察光学系と、
前記光学部材が前記第1位置から前記第2位置へ移動開始した後に、前記観察光学系の光路を遮光する遮光部とを更に備える光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 6,
An observation optical system for observing an image by a light beam reflected from the optical member;
An optical apparatus further comprising: a light shielding unit that shields an optical path of the observation optical system after the optical member starts moving from the first position to the second position.
前記光学部材は、薄膜ミラーである光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 7,
The optical device, wherein the optical member is a thin film mirror.
前記光束に進入した第1位置と前記光束から退避した第2位置との間で移動可能で、前記光束に進入すると前記光束の少なくとも一部を透過する光学部材と、
前記画像信号による画像を生成する画像生成部とを有し、
前記撮像部は、前記光学部材が前記第1位置と前記第2位置との間に位置する状態で、前記光束のうち前記光学部材を透過して前記撮像部に入射する第1光束を受光する第1領域と、前記光学部材を透過せずに前記撮像部に入射する第2光束を受光する第2領域とで受光した光束による像に基づいて前記画像信号を出力し、
前記画像生成部は、前記第1領域で受光した光束による像に基づく画像信号の輝度を上げて前記画像を生成する光学装置。 An imaging unit that captures an image of a light beam from the optical system and outputs an image signal;
An optical member that is movable between a first position entering the light beam and a second position retracted from the light beam, and transmits at least part of the light beam when entering the light beam;
An image generation unit that generates an image based on the image signal;
The imaging unit receives the first light flux transmitted through the optical member of the light flux and entering the imaging unit in a state where the optical member is positioned between the first position and the second position. Outputting the image signal based on the image of the light beam received in the first region and the second region that receives the second light beam incident on the imaging unit without passing through the optical member;
The image generation unit is an optical device that generates the image by increasing the luminance of an image signal based on an image of a light beam received in the first region.
前記撮像部から出力された画像信号に基づいて表示部に表示する画像を制御する制御部と、
前記光学系と前記撮像部の間の光路に挿入されて前記光学系からの光束の少なくとも一部を透過する第1位置と前記光路から退避した第2位置との間を移動する光学部材と、
を有し、
前記撮像部は、前記光学部材が前記第1位置と前記第2位置との間に位置する状態で、前記光束のうち前記光学部材を透過して前記撮像部に入射する第1光束を受光する第1領域と、前記光学部材を透過せずに前記撮像部に入射する第2光束を受光する第2領域とで受光した光束による像に基づいて前記画像信号を出力し、
前記制御部は、前記第1領域で撮像されて出力された前記画像信号の増幅率と前記第2領域で撮像されて出力された前記画像信号の増幅率を異ならせる光学装置。 An imaging unit that captures an image by a light flux from an optical system and outputs an image signal;
A control unit that controls an image to be displayed on a display unit based on the image signal output from the imaging unit;
An optical member that is inserted in an optical path between the optical system and the imaging unit and moves between a first position that transmits at least part of a light beam from the optical system and a second position that is retracted from the optical path;
Have
The imaging unit receives the first light flux transmitted through the optical member of the light flux and entering the imaging unit in a state where the optical member is positioned between the first position and the second position. The image signal is output based on an image of a light beam received by the first region and a second region that receives the second light beam incident on the imaging unit without transmitting the optical member.
The control unit is configured to make the amplification factor of the image signal imaged and output in the first area different from the amplification factor of the image signal imaged and output in the second area.
前記制御部は、前記第1領域での画像信号の増幅率を前記第2領域での画像信号の増幅率よりも大きくする光学装置。 The optical device according to claim 10.
The control unit is an optical device that makes the amplification factor of the image signal in the first region larger than the amplification factor of the image signal in the second region.
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