JP5650351B2 - 撮像装置及び電子ビューファインダ表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及び電子ビューファインダ表示方法に関し、とくに電子ビューファインダと光学ビューファインダとの切り替えが可能な撮像装置及び電子ビューファインダ表示方法に関する。

デジタルカメラ（撮像装置）の技術分野ではこれまで、撮影レンズ及び撮像素子等の撮影光学系により取得した被写体の電子像をカメラ本体の背面に設けた液晶モニタに表示して構図や合焦状態の確認を行うものが一般的であった。ところが近年、背面の液晶モニタとは別に構図や合焦状態確認のためのファインダを設けた機種が普及しつつある。このようなファインダの方式には光学式ビューファインダ（ＯＶＦ：Optical View Finder、以下ＯＶＦ）と電子式ビューファインダ（ＥＶＦ：Electronic View Finder、以下ＥＶＦ）とがあり、それぞれ長所・短所を有する。

具体的にはＯＶＦでは「表示に応答遅れがない」、「表示画像が鮮明である」、「（方式により）撮影範囲外が見えることで構図を決めやすい」等、ＥＶＦに対し一定の優位性がある。一方ＥＶＦはＯＶＦに対し、「再生画像やメニューの表示（重畳表示を含む）が可能である」等、使用上の優位点がある。したがってＯＶＦとＥＶＦとの双方を備えるデジタルカメラ（撮像装置）においては、状況に応じて適宜ＯＶＦ・ＥＶＦを切り替えられるようにすることが好ましい。

電子ビューファインダを備えた撮像装置は、例えば特許文献１、特許文献２に記載されている。特許文献１には、被写体像が光学像として観察される第１表示領域と、表示手段により表示される前記撮像素子によって光電変換された電子画像が観察される第２表示領域とを、接眼窓から光学系を通して同時に観察可能であるファインダ装置と、前記接眼窓から観察したときに、前記光学系を通過することで生じる光束の歪みが相殺されるように、前記電子画像を予め画像処理により歪ませて前記表示手段に表示する表示制御手段とを有する撮像装置が開示されている。

これにより、ファインダから目を離すことなく物体の光学像の観察を可能としたままで、電子画像をもって撮影された画像の状態、カメラの設定状態及び撮影補助情報を確認可能である。更に、ファインダ光学系を通過することで生じる歪みが目立たないように電子画像を予め画像処理するので、観察される電子画像は歪みの相殺された良好な画像になるとしている。

また、特許文献２には、撮像光学系を介して被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、画像信号に基づいて画像データを生成する画像処理手段と、画像データに基づく画像を表示する第１の表示手段と、画像を視認できる視認光学系と、を備え、画像処理手段は、視認光学系が有する光学収差を補正するように画像データを生成する撮像装置について開示されている。

これにより、電子式ビューファインダのルーペレンズによる倍率色収差及び歪曲収差などの光学収差を電気的に補正して、ユーザが色にじみ、歪み等の無い被写体画像を観察できる撮像装置を提供することができるとしている。

特開２０１０−１６６１０号公報 特開２０１０−１１９０２９号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に開示されている撮像装置は、いずれも歪曲収差が無くなるように電子ビューファインダに表示される電子画像を補正するものなので、ＯＶＦ画像とＥＶＦ画像とを切り替えると、ユーザ（観察者）は、ＯＶＦ画像の歪曲収差とＥＶＦ画像の歪曲収差との違いにより違和感を覚えるという問題があった。

本発明は、かかる実情に鑑み、ＯＶＦ画像とＥＶＦ画像とを切り替えてもユーザが違和感を覚えない撮像装置及び電子ビューファインダ表示方法を提供しようとするものである。

本発明の課題は、下記の各発明によって解決することができる。

即ち、本発明の撮像装置は、撮像レンズから被写体像が結像される撮像素子までの光学系と、前記撮像素子に結像された画像である被写体の電子像が表示される表示装置からファインダの接眼部までの光学系とを合わせた第１の光学系と、被写体の光学像を前記接眼部まで導く第２の光学系と、前記第１の光学系に関する歪曲収差情報と、前記第２の光学系に関する歪曲収差情報とに基づいて、前記被写体の電子像を前記第２の光学系の歪曲収差と同一の歪曲収差が発生する歪曲収差補正を行って前記表示装置に表示させる補正手段と、を備えた。

これにより、光学像と電子像とを切り替えても、どちらも同一の歪曲収差の画像なので違和感を覚えることがない。

また、本発明の撮像装置は、補正手段は、第１の光学系に関する歪曲収差と第２の光学系に関する歪曲収差との差の絶対値αを算出し、αが予め設定された閾値以下の場合は歪曲収差補正を行わず、αが閾値より大きい状態で前記歪曲収差補正を行う。

これにより、歪曲収差補正を行わなくても違和感を覚えない程度の歪曲収差の場合は、歪曲収差補正を行わないので、ＣＰＵ等のリソースを消費せず、消費電力も低減できて電池寿命を延ばすことができる。

更に、本発明の撮像装置は、前記撮像レンズが交換可能であり、前記第１の光学系と前記第２の光学系とのうち少なくともいずれか一方の光学系に関する歪曲収差情報を取得する歪曲収差情報取得手段を更に備え、前記歪曲収差情報取得手段は、前記撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、前記撮像装置の本体に設けられた記憶手段から、または、有線または無線通信を介して前記撮像装置の本体の外部から、前記第１の光学系と前記第２の光学系とのうち少なくともいずれか一方の光学系に関する歪曲収差情報を取得する。

これにより、歪曲収差情報を様々なところから取得が可能になり、例えば、撮像装置本体の外部から取得するときは、常に最新の歪曲収差情報を取得することが可能になる。

更にまた、本発明の撮像装置は、第１の光学系と第２の光学系とのうち少なくともいずれか一方の光学系に関する歪曲収差情報を取得する歪曲収差情報取得手段を更に備え、歪曲収差情報取得手段は、第１の光学系内において、レンズが交換された状態で、または、レンズズーミングが成された状態で第１の光学系に関する歪曲収差情報を再取得し、第２の光学系内において、レンズが付加または取り除かれた状態で、または、レンズズーミングが成された状態で前記第２の光学系に関する歪曲収差情報を再取得し、補正手段は、再取得した歪曲収差情報に基づいて前記歪曲収差補正を行う。

これにより、光学系の歪曲収差が変更されたときは、変更された歪曲収差の情報を再取得するので、常に第２の光学系の歪曲収差と第１の光学系の歪曲収差とを同じにすることができる。

また、本発明の撮像装置は、補正手段は、第２の光学系からの光学像を接眼部に表示するモードから、第１の光学系からの電子像を接眼部に表示するモードに切り替えられた状態で、歪曲収差補正を行う。

更に、本発明の撮像装置は、補正手段は、第１の光学系からの電子像を接眼部に表示するモードから、第２の光学系からの光学像を前記接眼部に表示するモードに切り替わらない固定モードの状態で、歪曲収差補正を行わず、固定モードが解除された状態で歪曲収差補正を行う。

これにより、電子像と光学像とが切り替わらないために観察者が違和感を覚えることがない固定モードの場合は、歪曲収差補正を行わないので、ＣＰＵ等のリソースを消費せず、消費電力も低減できて電池寿命を延ばすことができる。

更にまた、本発明の撮像装置は、補正手段は、第１の光学系からの電子像と、第２の光学系からの光学像とを接眼部に重畳表示する重畳表示モードで無い状態で、歪曲収差補正を行わず、重畳表示モードになった際に歪曲収差補正を行う。

これにより、重畳表示において電子像の歪曲収差と、光学像の歪曲収差とが一致しているので、重畳表示時に違和感を覚えることがない。また、重畳表示しないときは歪曲収差補正を行わないので、ＣＰＵ等のリソースを消費せず、消費電力も低減できて電池寿命を延ばすことができる。

また、本発明の電子ビューファインダ表示方法は、撮像レンズから被写体像が結合される撮像素子までの光学系と、撮像素子に結像された画像である被写体の電子像が表示される表示装置からファインダの接眼部までの光学系とを合わせた第１の光学系に関する歪曲収差情報と、被写体の光学像を接眼部まで導く第２の光学系に関する歪曲収差情報と、に基づいて、第２の光学系で発生する歪曲収差と同じ歪曲収差が発生する歪曲収差補正を前記電子像に対して行って前記表示装置に表示させる。

これにより、光学像と電子像とを切り替えても、どちらも同一の歪曲収差の画像なので違和感を覚えることがない。

ＯＶＦ画像とＥＶＦ画像とを切り替えても歪曲収差の違いによる違和感を覚えることがない。

本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。 ＯＶＦとＥＶＦの光学系と信号処理を説明するためのブロック図である。 従来の歪曲収差補正を示すグラフである。 本発明の歪曲収差補正を示すグラフである。 第２の実施形態の動作を示すフロー図である。 第３の実施形態の動作を示すフロー図である。 第４の実施形態の動作を示すフロー図である。 第５の実施形態の動作を示すフロー図である。 第６の実施形態の動作を示すフロー図である。 第７の実施形態の動作を示すフロー図である。 ＯＶＦとＥＶＦの歪曲収差をイメージで表した説明図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。

＜撮像装置の全体構成＞
本発明に係る撮像装置の全体構成について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。

図１に示すように、撮像装置１は、撮影した静止画や動画をメモリカード１０に記録するデジタルカメラであり、カメラ全体の動作は、中央処理装置（ＣＰＵ）１２によって統括制御されている。

撮像装置１の操作部１４は、電源スイッチ、シャッタボタン、光学ファインダモード、電子ビューファインダモード、光学-電子重畳ファインダモード、マクロモード、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード、自動焦点調節（ＡＦモード）、手動焦点調節（ＭＦモード）等を切り替えるためのモード切替スイッチ、ズームやコマ送り等の各種の指令信号を出力するマルチファンクションの十字キー等を含む。この操作部１４からの各種の操作信号は、ＣＰＵ１２に加えられるようになっている。

撮影モードが設定されると、被写体を示す画像光は、手動操作により移動可能なフォーカスレンズ、撮像レンズを含む撮影光学系１６及び絞り１８を介して撮像素子（ＣＣＤ）２０の受光面に結像される。ＣＣＤ２０に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ２２から加えられる転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。尚、ＣＣＤ２０は、シャッタゲートパルスのタイミングによって各フォトセンサの電荷蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。

このＣＣＤ２０から順次読み出された電圧信号は、アナログ処理部２４に加えられる。アナログ処理部２４は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。アナログ処理部２４から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタル信号（以下「CCDRAWデータ」という）に変換された後、ＳＤＲＡＭなどの一時記憶装置２８に記憶される。

一時記憶装置２８は、複数枚分のCCDRAWデータを一時記憶可能な記憶容量を有している。尚、一時記憶装置２８の記憶容量はこれに限定されない。また、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３０は、ＣＰＵ１２の指令に従ってＣＣＤドライバ２２、アナログ処理部２４及びＡ／Ｄ変換器２６に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期が取られている。

ＲＯＭ３２には、予めプログラムや調整値などが記憶されており、これらのプログラムや調整値は適宜読み出される。

信号処理部３４は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のゲインを調整してホワイトバランス（ＷＢ）補正を行うＷＢゲイン部と、ＷＢ補正された各Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に対して所定のガンマ特性が記憶されたＲＯＭテーブルに従ってガンマ補正するガンマ補正部と、ＣＣＤ２０のカラーフィルタ配列に対応した色補間処理を行う色補間処理部と、輝度データＹ及び色差データＣｒ、Ｃｂの生成処理（ＹＣ変換）を行うＹＣ処理部と、輝度データＹにアパーチャ信号を付加して輪郭強調を行う輪郭強調部と、平滑化処理、メディアンフィルタ処理などのノイズ低減処理を行うノイズ低減処理部と、色差データＣｒ、Ｃｂのゲインを増減する彩度強調部とを有しており、一時記憶装置２８に記憶されたCCDRAWデータに対して各処理部で順次信号処理を行う。

信号処理部３４で処理された画像データは、ビデオエンコーダ３８においてエンコーディングされ、表示装置である小型の液晶表示部（ＬＣＤ）４０に出力され、これにより被写体像がＬＣＤ４０の表示画面上に表示される。

尚、撮影準備段階では、ＣＣＤ２０により所定のインターバルで連続撮影された画像が、画像表示用の処理がされた後、ＬＣＤ４０に出力され、ライブビュー画像（スルー画）として表示される。

一方、シャッタボタンの全押し時には、撮影光学系１６及びＣＣＤ２０を介して撮影され、一時記憶装置２８に記憶されたCCDRAWデータは、信号処理部３４で各種の信号処理が施されてＹＣデータに変換され、その後、ＹＣデータは圧縮伸長処理部３６に出力され、JPEG（Joint Photographic Experts Group）などの所定の圧縮処理が実行される。そして、圧縮処理された圧縮データは、メディアコントローラ４２及びカードインタフェース４４を介してメモリカード１０に記録される。

自動露出（ＡＥ）検出部３７は、例えば、画像全体のＧ信号を積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重み付けをしたＧ信号を積算し、その積算値をＣＰＵ１２に出力する。ＣＰＵ１２は、ＡＥ検出部３７から入力する積算値より被写体の明るさ（撮影Ｅｖ値）を算出し、この撮影Ｅｖ値に基づいて絞り１８のＦ値及びＣＣＤ２０の電子シャッタ（シャッタスピード）を所定のプログラム線図に従って決定し、その決定したＦ値に基づいて絞り１８を制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づいてＣＣＤドライバ２２を介してＣＣＤ２０での電荷蓄積時間を制御する。

また、ピントずれ量算出部４６は、位相差画素を含むＣＣＤ２０の位相差画素から得られる視差画像のうちの所定のフォーカスエリア内の視差画像の位相差を検出し、この位相差を示す情報に基づいてピントずれ量（デフォーカス量）を求める。尚、位相差画素を含むＣＣＤ２０の代わりに、セパレータレンズ、該セパレータレンズにより分離した２つの像の結像位置を検出するセンサ等を含む公知の位相差センサ等の出力信号に基づいてピントずれ量を検出するようにしてもよい。

このピントずれ量算出部４６により算出されるピントずれ量は、ＡＦモード時にピントずれ量が０になるように撮影光学系１６のフォーカスレンズを制御するために使用することができるとともに、後述するようにＭＦモード時にＬＣＤ４０上のスルー画の表示制御に使用される。

また、撮影光学系１６のフォーカスレンズ位置は、位置センサ４８により検出され、ＣＰＵ１２に送られる。ＣＰＵ１２は、位置センサ４８の検出出力に基づいて現在のフォーカスレンズの位置によりピントが合う被写体の距離を求める。尚、フォーカスレンズの位置とその位置に対応する被写体距離とは予めＲＯＭ３２等に記憶されており、ＣＰＵ１２は、このＲＯＭ３２からフォーカスレンズの位置に対応する被写体距離を読み出す。また、被写体距離の測定は、基線長三角測距センサ等により行うようにしてもよい。このようにして測距された被写体距離は、ＡＦモード時に撮影光学系１６のフォーカスレンズを制御するために使用することができるとともに、後述するようにＭＦモード時にＬＣＤ４０上のスルー画の表示制御に使用される。前記位置センサ４８は、撮影光学系１６の変倍レンズの位置（ズーム位置）も検出し、そのズーム位置の情報をＣＰＵ１２に出力する。

更に、この撮像装置１は、対物レンズ５０と、接眼レンズ５２と、ファインダ変倍レンズ８０と、液晶シャッタ８２とを有する光学ファインダ（ＯＶＦ）を備えている。この液晶シャッタ８２は、ＣＰＵ１２によって制御され、光学ファインダを使用する場合には透過状態になる。これにより、被写体の光学像は、液晶シャッタ８２を透過し、対物レンズ５０を通して接眼レンズ５２により観察可能になる。

液晶シャッタ８２と対物レンズ５０との間には、ファインダ変倍レンズ８０が手動により、或いは、ＣＰＵ１２の指示により挿脱可能に設けられている。ファインダ変倍レンズ８０が液晶シャッタ８２と対物レンズ５０との間に挿入されることにより、接眼レンズ５２からファインダ変倍レンズ８０によって拡大された光学像を観察することができる。ここで、ファインダ変倍レンズ８０の代わりに、或いは、同時に他の様々な特性を有するレンズを挿脱可能に設けることもできる。これにより、そのレンズの特性を反映した光学像を接眼レンズ５２から観察することができる。

また、ファインダ変倍レンズ８０が液晶シャッタ８２と対物レンズ５０との間に挿入されているか否かの情報は、ファインダ変倍レンズ８０の近辺に設けられたセンサ（不図示）により検出され、ＣＰＵ１２に送信される。これにより、ＣＰＵ１２は、ファインダ変倍レンズ８０の有無に応じて様々な制御が可能になる。

対物レンズ５０と接眼レンズ５２との間には、ビームスプリッタ５４が設けられており、このビームスプリッタ５４は、対物レンズ５０に入射する被写体の光学像と、ＬＣＤ４０に表示されるスルー画とを合成する手段として使用される。即ち、対物レンズ５０に入射する光学像は、ビームスプリッタ５４を透過して接眼レンズ５２により観察することができ、また、ＬＣＤ４０に表示されるスルー画は、ビームスプリッタ５４により直角に反射され接眼レンズ５２により観察することができる。

前記ＬＣＤ４０、ビームスプリッタ５４及び接眼レンズ５２によりスルー画を観察することができる電子ビューファインダ（ＥＶＦ）が構成される。ここで、液晶シャッタ８２を遮光状態にすることにより、接眼レンズ５２からはＬＣＤ４０からの画像のみ観察可能にすることができる。また、液晶シャッタ８２を透過状態にすることにより、ＬＣＤ４０のスルー画像と対物レンズ５０を透過した光学像との重畳表示も可能になる。

即ち、この撮像装置１は、ＯＶＦの光学像表示、ＥＶＦの画像表示、ＯＶＦとＥＶＦの画像の重畳表示とを可能にするハイブリッドファインダを備えている。

撮影光学系１６の光軸とＯＶＦの光軸とは異なるため、所定のフォーカスエリアの光学像とスルー画像とは、そのフォーカスエリア内の被写体の距離に応じてパララックスが発生する。ＣＰＵ１２は、前記求めた被写体距離に応じて発生するパララックスを補正すべくＬＣＤ４０に表示させるスルー画の表示位置を移動させる。これにより、フォーカスエリア内の光学像とスルー画とが一致するように表示させることができる。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図２は、ＯＶＦとＥＶＦの光学系と信号処理を説明するためのブロック図である。

図２に示すように、本発明に係る撮像装置は、第１の光学系（ＥＶＦ光学系）２００と、第２の光学系（ＯＶＦ光学系）２１０と、補正手段２２０とを主に備えて構成される。第１の光学系２００は、撮像レンズを含んだ撮影光学系１６から撮像素子であるＣＣＤ２０までの光学系と、ＣＣＤ２０に結像された画像である被写体の電子像が表示される表示装置であるＬＣＤ４０からファインダの接眼部である接眼レンズ５２までの光学系から構成される。

第１の光学系２００は、撮影光学系１６と、絞り１８と、ＣＣＤ２０と、ＬＣＤ４０と、液晶板レンズ４１と、ビームスプリッタ５４と、接眼レンズ５２とを含むことができる。第１の光学系２００では、撮影光学系１６を通り、ＣＣＤ２０に結像した被写体像は、その電子データが補正手段２２０により電子的に補正され、ビデオエンコーダ３８によりエンコードされてＬＣＤ４０に表示される。ＬＣＤ４０に表示された被写体像は、液晶板レンズ４１を通って、ビームスプリッタ５４で直角に曲げられて接眼レンズ５２に到達する。

第２の光学系２１０は、被写体像の光学像を接眼部である接眼レンズ５２まで導く光学系であり、液晶シャッタ８２と、ファインダ変倍レンズ８０と、対物レンズ５０と、ビームスプリッタ５４と接眼レンズ５２とを含むことができる。第２の光学系では、液晶シャッタ８２を通った被写体の光学像は、ファインダ変倍レンズ８０と、ビームスプリッタ５４とを通って接眼レンズ５２に到達する。

ここで、第１の光学系２００と第２の光学系２１０とに示した光学部品は、一例であり、光学系の組み方によって様々な光学部品を適切に組み合わせて構成することができる。図２においては、被写体からＣＣＤ２０までの光学系と、第２の光学系とに共通する光学部品のない光学系を例にとって説明しているが、例えば、一眼レフなどのように、被写体からＣＣＤ２０までの光学系と、第２の光学系とに共通部分が存在する光学系も本願の発明の範囲に含まれるものである。

即ち、上述したように第１の光学系とは、撮像レンズから撮像素子までの光学系と、撮像素子に結像された画像である被写体の電子像が表示される表示装置からファインダの接眼部までの光学系とから構成される光学系を意味する。また、第２の光学系とは、被写体像の光学像を接眼部まで導く光学系を意味する。

補正手段２２０は、第１の光学系（ＥＶＦ光学系）２００に関する歪曲収差（ディストーション）情報と、第２の光学系（ＯＶＦ光学系）２１０に関する歪曲収差情報とに基づいて、ＯＶＦ光学系２１０で発生する歪曲収差と同様の歪曲収差が発生するようにＣＣＤ２０で得られる被写体の電子像を補正し、ＬＣＤ４０に表示させる。

これにより、ＯＶＦ光学系からＥＶＦ光学系に切り替えて（即ち、ＯＶＦからＥＶＦに切り替えて）観察しても、ＯＶＦ画像と同様の歪曲収差を有するＥＶＦ画像を観察することができるので、観察者が違和感を覚えることがない。

この歪曲収差補正について図面を参照して更に説明する。図３は、従来の歪曲収差補正を示すグラフであり、図４は、本発明の歪曲収差補正を示すグラフである。図３、図４ともに、横軸は像高を［mm］単位で示し、縦軸は歪みの割合を示している。歪みの割合は、原点を光軸としたときに、各像高で像がどれだけ歪むかの割合を表したものである。

図３に示すように、従来は、レンズＤＳＴ［レンズの歪曲収差（ディストーション）］に対して、歪曲収差が無くなるように補正していた。これにより、観察者は、歪曲収差のない画像を見ることができる。しかしながら、ＯＶＦからＥＶＦに切り替えたとき、歪曲収差の存在するＯＶＦ画像から歪曲収差が補正により除去されたＥＶＦ画像に切り替わるので、観察者は違和感を覚えることになる。

そこで、本発明においては、図４に示すように、ＥＶＦ光学系のＤＳＴ［歪曲収差（ディストーション）］をＯＶＦ光学系の歪曲収差に合わせるように、即ち、ＯＶＦ光学系で発生する歪みと同様の歪みが発生するように被写体の電子像に補正を加える。これにより、ＯＶＦからＥＶＦに切り替えても、画像の歪みは同じなので観察者が違和感を覚えることがない。

即ち、図１１（図１１は、ＯＶＦとＥＶＦの歪曲収差をイメージで表した説明図である）に示すように、従来は、ＯＶＦ画像の歪曲収差とＥＶＦ画像の歪曲収差は異なるため（図１１の左側図）、ＯＶＦ画像からＥＶＦ画像に切り替わったときに、観察者は違和感を覚える。

しかしながら、本発明においては、図１１の右側図に示すように、ＥＶＦ画像の歪曲収差をＯＶＦ画像の歪曲収差と同じになるように補正しているために、ＯＶＦ画像からＥＶＦ画像に切り替わっても観察者は違和感を覚えない。図１１は、ＯＶＦ画像の歪曲収差とＥＶＦ画像の歪曲収差をイメージの例として表したものであり、このような歪曲収差に本発明が限定されるものではない。

図１を参照して、ここで、歪曲収差情報は、歪曲収差情報取得手段２３０によって取得される。歪曲収差情報取得手段２３０は、一時記憶装置２８から歪曲収差情報を取得しても良いし、ＲＯＭ３２から歪曲収差情報を取得しても良い。或いは、歪曲収差情報取得手段２３０は、撮影光学系１６の例えば撮像レンズに設けられた記憶手段から歪曲収差情報を取得しても良い。更に、歪曲収差情報取得手段２３０は、無線、或いは有線の通信手段を備えて、この通信手段を用いて撮像装置本体の外部から、例えばインターネットを経由して、或いはＷｉＦｉ等により歪曲収差情報を取得しても良い。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第２の実施形態は、ほとんどが第１の実施形態と共通するものであるから、共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図５を参照して説明する。図５は、第２の実施形態の動作を示すフロー図である。図５に示すように、歪曲収差情報取得手段２３０は、ＯＶＦの歪曲収差の値を取得する（Ｓ５１）。この歪曲収差情報取得は、撮像装置本体の記憶手段から取得しても良いし、撮像装置本体の外部から取得しても良い。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮像装置本体であるカメラから、または、撮影光学系１６の撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、通信（有線または無線）によって、ＥＶＦ光学系のレンズの歪曲収差の値を取得する（Ｓ５２）。

次に、補正手段２２０は、歪曲収差情報取得手段２３０から得たＥＶＦの歪曲収差とＯＶＦの歪曲収差との差の絶対値αを算出する（Ｓ５３）。補正手段２２０は、算出したαが、予め設定されている閾値より大きいか、否かについて判断を行う（Ｓ５４）。その結果、αが閾値より大きいと判断された場合は、次のステップＳ５５が実行され、αが閾値よりも大きくないと判断された場合は、補正を行うことなくＯＶＦからＥＶＦに切り替えて表示される（Ｓ５７）。

ここで、αと閾値の比較は、補正手段が行っても良いし、ＣＰＵが行っても良いし、他部分が行っても良い。αと閾値の比較を行う部分を含めて補正手段２２０と考えれば良い。

ステップＳ５５において、補正手段２２０は、ＥＶＦ光学系のレンズとＯＶＦの歪曲収差情報を基に、ＥＶＦ画像の歪みが、ＯＶＦ画像の歪みと同じになるようなＥＶＦの歪曲収差補正量を算出する（Ｓ５５）。補正手段２２０は、算出された補正量に基づいて、ＥＶＦの歪曲収差補正を行い（Ｓ５６）、ＬＣＤ４０に補正された画像を表示させるとともに、ＣＰＵ１２は、液晶シャッタ８２を不透過状態にしてＥＶＦ画像のみを接眼レンズ５２まで導くようにする（Ｓ５７）。

このように、本発明の第２の実施形態では、補正手段２２０は、ＥＶＦ光学系に関する歪曲収差と、ＯＶＦ光学系に関する歪曲収差との差の絶対値αを算出し、αが所定閾値より大きいときにのみＥＶＦの画像の歪曲収差をＯＶＦ画像の歪曲収差に合わせる補正を行う。これにより、ＥＶＦとＯＶＦとで歪曲収差の差があまりないとき、即ち、補正を行わなくてもＯＶＦからＥＶＦに切り替えたときに観察者があまり違和感を覚えないような場合には、補正を行わないので、補正手段２２０やＣＰＵ１２等の電子回路の負担を低減することができ、電力消費を抑えて電池寿命を向上させることができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第３の実施形態は、ほとんどが第１の実施形態と共通するものであるから、共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図６を参照して説明する。図６は、第３の実施形態の動作を示すフロー図である。図６に示すように、歪曲収差情報取得手段２３０は、ＯＶＦの歪曲収差の値を取得する（Ｓ６１）。この歪曲収差情報取得は、撮像装置本体の記憶手段から取得しても良いし、撮像装置本体の外部から取得しても良い。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮像装置本体であるカメラから、または、撮影光学系１６の撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、通信（有線または無線）によって、ＥＶＦ光学系のレンズの歪曲収差の値を取得する（Ｓ６２）。

次に、補正手段２２０は、歪曲収差情報取得手段２３０から得たＥＶＦの歪曲収差とＯＶＦの歪曲収差との差αの絶対値を算出する（Ｓ６３）。補正手段２２０は、算出したαが、予め設定されている閾値より大きいか、否かについて判断を行う（Ｓ６４）。その結果、αが閾値より大きいと判断された場合は、次のステップＳ６５が実行され、αが閾値よりも大きくないと判断された場合は、補正を行うことなくＯＶＦからＥＶＦに切り替えて表示される（Ｓ６９）。

ここで、αと閾値の比較は、補正手段が行っても良いし、ＣＰＵが行っても良いし、他部分が行っても良い。αと閾値の比較を行う部分を含めて補正手段２２０と考えれば良い。

ステップＳ６５において、補正手段２２０は、ＥＶＦ光学系のレンズとＯＶＦの歪曲収差情報を基に、ＥＶＦ画像の歪みが、ＯＶＦ画像の歪みと同じになるようなＥＶＦの歪曲収差補正量を算出する（Ｓ６５）。補正手段２２０は、算出された補正量に基づいて、ＥＶＦの歪曲収差補正を行う（Ｓ６６）。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮影光学系１６のレンズがズーミングされたか否かについて判断を行いズーミングされたと判断した場合は、ステップＳ６１に戻ってそこから実行し、ズーミングされたと判断しなかったときは、次にステップＳ６８を実行する。

ここで、ズーミングの有無の判断は、ＣＰＵ１２が、撮影光学系１６のズームレンズをズーミング動作するように制御したか否かをＣＰＵ１２からの情報に基づいて判断することができる。また、ズームレンズに設けられたズーミングの有無を検知できるセンサの信号に基づいて判断しても良い。その他、ズーミングの有無の判断に使用できる一般的な技術に基づいて行うことができる。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮影光学系１６を構成するレンズが交換されたか否かについて判断を行いレンズ交換されたと判断した場合は、ステップＳ６１に戻ってそこから実行し、レンズ交換されたと判断しなかったときは、次にステップＳ６９を実行する。

ステップＳ６９において、補正手段２２０は、ＬＣＤ４０に画像を表示させるとともに、ＣＰＵ１２は、液晶シャッタ８２を不透過状態にしてＥＶＦ画像のみを接眼レンズ５２まで導くようにする（Ｓ６９）。

このように、本発明の第３の実施形態においては、ＥＶＦ光学系の歪曲収差が変化する事象が発生した場合、再度、歪曲収差情報取得手段２３０が、変化後の歪曲収差情報の再取得を行うので、歪曲収差の変化に対応して、常にＯＶＦ画像と同じ歪曲収差のＥＶＦ画像を表示させることができる。よって、図６においては、一例として、ＥＶＦ光学系の歪曲収差情報が変化する事象として、レンズズーミングと、レンズ交換とをあげたが、これに限定されるものではなく、ＥＶＦ光学系の歪曲収差情報が変化する事象すべてが本願の発明の範囲に含まれるものである。

＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第４の実施形態は、ほとんどが第１の実施形態と共通するものであるから、共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図７を参照して説明する。図７は、第４の実施形態の動作を示すフロー図である。図７に示すように、歪曲収差情報取得手段２３０は、ＯＶＦの歪曲収差の値を取得する（Ｓ７１）。この歪曲収差情報取得は、撮像装置本体の記憶手段から取得しても良いし、撮像装置本体の外部から取得しても良い。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮像装置本体であるカメラから、または、撮影光学系１６の撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、通信（有線または無線）によって、ＥＶＦ光学系のレンズの歪曲収差の値を取得する（Ｓ７２）。

次に、補正手段２２０は、歪曲収差情報取得手段２３０から得たＥＶＦの歪曲収差とＯＶＦの歪曲収差との差αの絶対値を算出する（Ｓ７３）。補正手段２２０は、算出したαが、予め設定されている閾値より大きいか、否かについて判断を行う（Ｓ７４）。その結果、αが閾値より大きいと判断された場合は、次のステップＳ７５が実行され、αが閾値よりも大きくないと判断された場合は、補正を行うことなくステップＳ７７を実行する。

ここで、αと閾値の比較は、補正手段が行っても良いし、ＣＰＵが行っても良いし、他部分が行っても良い。αと閾値の比較を行う部分を含めて補正手段２２０と考えれば良い。

ステップＳ７５において、補正手段２２０は、ＥＶＦ光学系のレンズとＯＶＦの歪曲収差情報を基に、ＥＶＦ画像の歪みが、ＯＶＦ画像の歪みと同じになるようなＥＶＦの歪曲収差補正量を算出する（Ｓ７５）。補正手段２２０は、算出された補正量に基づいて、ＥＶＦの歪曲収差補正を行う（Ｓ７６）。

歪曲収差情報取得手段２３０は、ＯＶＦ光学系が変倍されたか、即ち、図２のファインダ変倍レンズ８０がＯＶＦ光学系に挿脱されたか否かについて判断を行い（Ｓ７７）、挿脱されたと判断された場合はステップＳ７１に戻って実行を行い、挿脱されたと判断されなかった場合は、次のステップＳ７８を実行する。

ステップＳ７８において、補正手段２２０は、ＬＣＤ４０に画像を表示させるとともに、ＣＰＵ１２は、液晶シャッタ８２を不透過状態にしてＥＶＦ画像のみを接眼レンズ５２まで導くようにする（Ｓ７８）。

このように、本発明の第４の実施形態においては、ＯＶＦ光学系の歪曲収差が変化する事象が発生した場合、再度、歪曲収差情報取得手段２３０が、変化後の歪曲収差情報の再取得を行うので、歪曲収差の変化に対応して、常にＯＶＦ画像と同じ歪曲収差のＥＶＦ画像を表示させることができる。よって、図７においては、一例として、ＯＶＦ光学系の歪曲収差情報が変化する事象として、ＯＶＦ光学系の変倍をあげたが、これに限定されるものではなく、例えば、レンズの付加や取り外し、レンズズーミング等のＯＶＦ光学系の歪曲収差情報が変化する事象すべてが本願の発明の範囲に含まれるものである。

＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第５の実施形態は、ほとんどが第１の実施形態と共通するものであるから、共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本発明の第５の実施形態は、ＯＶＦ画像を接眼部に表示するＯＶＦモードからＥＶＦ画像を接眼部に表示するＥＶＦモードに強制的に切り替えられたときに、補正手段２２０が、ＯＶＦ画像と同じ歪みを持つようにＥＶＦ画像を補正するものである。

図８を参照して説明する。図８は、第５の実施形態の動作を示すフロー図である。図８に示すように、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに強制的に切り替えられたか否かの判断を行い、強制的に切り替えられたと判断したとき次のステップＳ８２を実行し、強制的に切り替えられたと判断しなかったときはこのステップＳ８１をずっと実行する（Ｓ８１）。ここで、強制的に切り替えられたか否かの判断は、例えばＣＰＵ１２が行うことができ、その判断に基づいてＣＰＵ１２が歪曲収差情報取得手段２３０と、補正手段２２０の動作制御を行うことができる。しかしながら、判断主体をＣＰＵ１２に限定するものではなく、補正手段２２０が行っても良いし、歪曲収差情報取得手段が行っても良いし、その他が行っても良い。

このように、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに強制的に切り替える場合としては、例えば、マクロモードに切り替えられた場合がある。図２に示すように、ＯＶＦ光学系（第１の光学系２００）とＥＶＦ光学系（第２の光学系２１０）とで、ビームスプリッタ５４から接眼レンズ５２までの光学系以外で共通する部分が存在しない撮像装置の場合（即ち、ＯＶＦ光学系とＥＶＦ光学系とでパララックスが発生する撮像装置の場合）、マクロモードが選択されたときは、パララックスの発生を防止するために、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに強制的に切り替える制御を行う場合がある。

図８に戻って、ステップＳ８１において、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに強制的に切り替えられたと判断したときは、歪曲収差情報取得手段２３０は、ＯＶＦの歪曲収差の値を取得する（Ｓ８２）。この歪曲収差情報取得は、撮像装置本体の記憶手段から取得しても良いし、撮像装置本体の外部から取得しても良い。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮像装置本体であるカメラから、または、撮影光学系１６の撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、通信（有線または無線）によって、ＥＶＦ光学系のレンズの歪曲収差の値を取得する（Ｓ８３）。

次に、ステップＳ８４において、補正手段２２０は、ＥＶＦ光学系のレンズとＯＶＦ光学系の歪曲収差情報を基に、ＥＶＦ画像の歪みが、ＯＶＦ画像の歪みと同じになるようなＥＶＦの歪曲収差補正量を算出する（Ｓ８４）。補正手段２２０は、算出された補正量に基づいて、ＥＶＦの歪曲収差補正を行って（Ｓ８５）、ＥＶＦ画像からＯＶＦ画像に切り替えて表示する（Ｓ８６）。

＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第６の実施形態は、ほとんどが第１の実施形態と共通するものであるから、共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本発明の第６の実施形態は、ＯＶＦ画像を接眼部に表示するＯＶＦモードとＥＶＦ画像を接眼部に表示するＥＶＦモードとの間で切り替えをすることができないモードの場合は、歪曲収差補正を行わないようにするものである。これにより、ＯＶＦ／ＥＶＦ間の切り替えが発生し得ず、観察者が違和感を覚える状態にならない場合には、補正を行わないので、補正手段２２０やＣＰＵ１２等の電子回路の負担を低減することができ、電力消費を抑えて電池寿命を向上させることができる。

このように、ＯＶＦモードとＥＶＦモードとの間で切り替えをすることができないモードの場合とは、例えば、マクロモードの場合がある。マクロモードの場合は、通常ＥＶＦモードに固定されており、パララックスの発生を防ぐために、ＯＶＦモードには切り替えられない設定になっている。ここで、本発明において、ＯＶＦモードとＥＶＦモードとの間で切り替えをすることができないモードの場合とは、マクロモードに限定するものではない。また、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに切り替えすることができない場合も、ＥＶＦモードからＯＶＦモードに切り替えすることができない場合もどちらの場合も本発明の範囲に含まれるものである。

図９を参照して説明する。図９は、第６の実施形態の動作を示すフロー図である。図９に示すように、ＯＶＦモードからＥＶＦモードに、または、ＥＶＦモードからＯＶＦモードに「切り替えることが無いモード」か「否」かの判断を行い、「否」と判断したとき次のステップＳ９２を実行し、「切り替えることが無いモード」と判断したときはこのステップＳ９１をずっと実行する（Ｓ９１）。ここで、「切り替えることが無いモード」か「否」かの判断は、例えばＣＰＵ１２が行うことができ、その判断に基づいてＣＰＵ１２が歪曲収差情報取得手段２３０と、補正手段２２０の動作制御を行うことができる。しかしながら、判断主体をＣＰＵ１２に限定するものではなく、補正手段２２０が行っても良いし、歪曲収差情報取得手段が行っても良いし、その他が行っても良い。

ステップＳ９１において、「切り替えることが無いモード」でないと判断したときは、歪曲収差情報取得手段２３０は、ＯＶＦの歪曲収差の値を取得する（Ｓ９２）。この歪曲収差情報取得は、撮像装置本体の記憶手段から取得しても良いし、撮像装置本体の外部から取得しても良い。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮像装置本体であるカメラから、または、撮影光学系１６の撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、通信（有線または無線）によって、ＥＶＦ光学系のレンズの歪曲収差の値を取得する（Ｓ９３）。

次に、ステップＳ９４において、補正手段２２０は、ＥＶＦ光学系のレンズとＯＶＦ光学系の歪曲収差情報を基に、ＥＶＦ画像の歪みが、ＯＶＦ画像の歪みと同じになるようなＥＶＦの歪曲収差補正量を算出する（Ｓ９４）。補正手段２２０は、算出された補正量に基づいて、ＥＶＦの歪曲収差補正を行って（Ｓ９５）、ＥＶＦ画像からＯＶＦ画像に切り替えて表示する（Ｓ９６）。

＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第７の実施形態は、ほとんどが第１の実施形態と共通するものであるから、共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本発明の第７の実施形態は、ＯＶＦ画像とＥＶＦ画像とを接眼レンズ５２に重畳して映し出すものであり、このときＯＶＦ画像と同じ歪曲収差になるようにＥＶＦ画像をしてＯＶＦ画像と重畳するので、２つの画像が完全に重なって違和感のない画像になる。

図１０を参照して説明する。図１０は、第７の実施形態の動作を示すフロー図である。図１０に示すように、ＯＶＦ画像とＥＶＦ画像とを「重畳表示するモードである」か「否」かの判断を行い、「重畳表示するモードである」と判断したとき次のステップＳ１０１を実行し、「否」と判断したときはこのステップＳ１００をずっと実行する（Ｓ１００）。ここで、「重畳表示するモードである」か「否」かの判断は、例えばＣＰＵ１２が行うことができ、その判断に基づいてＣＰＵ１２が歪曲収差情報取得手段２３０と、補正手段２２０の動作制御を行うことができる。しかしながら、判断主体をＣＰＵ１２に限定するものではなく、補正手段２２０が行っても良いし、歪曲収差情報取得手段が行っても良いし、その他が行っても良い。

ステップＳ１００において、「重畳表示するモードである」と判断したときは、歪曲収差情報取得手段２３０は、ＯＶＦの歪曲収差の値を取得する（Ｓ１０１）。この歪曲収差情報取得は、撮像装置本体の記憶手段から取得しても良いし、撮像装置本体の外部から取得しても良い。

歪曲収差情報取得手段２３０は、撮像装置本体であるカメラから、または、撮影光学系１６の撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、通信（有線または無線）によって、ＥＶＦ光学系のレンズの歪曲収差の値を取得する（Ｓ１０２）。

次に、ステップＳ９４において、補正手段２２０は、ＥＶＦ光学系のレンズとＯＶＦ光学系の歪曲収差情報を基に、ＥＶＦ画像の歪みが、ＯＶＦ画像の歪みと同じになるようなＥＶＦの歪曲収差補正量を算出する（Ｓ１０３）。補正手段２２０は、算出された補正量に基づいて、ＥＶＦの歪曲収差補正を行って（Ｓ１０４）、ＥＶＦ画像とＯＶＦ画像とを重畳表示する（Ｓ１０５）。

１…撮像装置、１０…メモリカード、１４…操作部、１６…撮影光学系、２２…ドライバ、２４…アナログ処理部、２６…変換器、２８…一時記憶装置、３４…信号処理部、３６…圧縮伸長処理部、３７…検出部、３８…ビデオエンコーダ、４１…液晶板レンズ、４２…メディアコントローラ、４４…カードインタフェース、４６…量算出部、４８…位置センサ、５０…対物レンズ、５２…接眼レンズ、５４…ビームスプリッタ、８０…ファインダ変倍レンズ、８２…液晶シャッタ、２００…第１の光学系、２１０…第２の光学系、２２０…補正手段、２３０…歪曲収差情報取得手段

Claims (8)

1. 撮像レンズから被写体像が結像される撮像素子までの光学系と、前記撮像素子に結像された画像である被写体の電子像が表示される表示装置からファインダの接眼部までの光学系とを合わせた第１の光学系と、
   被写体の光学像を前記接眼部まで導く第２の光学系と、
   前記第１の光学系に関する歪曲収差情報と、前記第２の光学系に関する歪曲収差情報とに基づいて、前記被写体の電子像を前記第２の光学系の歪曲収差と同一の歪曲収差が発生する歪曲収差補正を行って前記表示装置に表示させる補正手段と、
   を備えた撮像装置。
2. 前記補正手段は、前記第１の光学系に関する歪曲収差と前記第２の光学系に関する歪曲収差との差の絶対値αを算出し、αが予め設定された閾値以下の場合は前記歪曲収差補正を行わず、αが前記閾値より大きい状態で前記歪曲収差補正を行う請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像レンズが交換可能であり、
   前記第１の光学系と前記第２の光学系とのうち少なくともいずれか一方の光学系に関する歪曲収差情報を取得する歪曲収差情報取得手段を更に備え、
   前記歪曲収差情報取得手段は、前記撮像レンズに設けられた記憶手段から、または、前記撮像装置の本体に設けられた記憶手段から、または、有線または無線通信を介して前記撮像装置の本体の外部から、前記第１の光学系と前記第２の光学系とのうち少なくともいずれか一方の光学系に関する歪曲収差情報を取得する請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記第１の光学系と前記第２の光学系とのうち少なくともいずれか一方の光学系に関する歪曲収差情報を取得する歪曲収差情報取得手段を更に備え、
   前記歪曲収差情報取得手段は、前記第１の光学系内において、レンズが交換された状態で、または、レンズズーミングが成された状態で前記第１の光学系に関する歪曲収差情報を再取得し、前記第２の光学系内において、レンズが付加または取り除かれた状態で、または、レンズズーミングが成された状態で前記第２の光学系に関する歪曲収差情報を再取得し、
   前記補正手段は、再取得した歪曲収差情報に基づいて前記歪曲収差補正を行う請求項１〜３のいずれか一つに記載の撮像装置。
5. 前記補正手段は、前記第２の光学系からの前記光学像を前記接眼部に表示するモードから、前記第１の光学系からの前記電子像を前記接眼部に表示するモードに切り替えられた状態で、前記歪曲収差補正を行う請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像装置。
6. 前記補正手段は、前記第１の光学系からの前記電子像を前記接眼部に表示するモードから、前記第２の光学系からの前記光学像を前記接眼部に表示するモードに切り替わらない固定モードの状態で、前記歪曲収差補正を行わず、前記固定モードが解除された状態で前記歪曲収差補正を行う請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像装置。
7. 前記補正手段は、前記第１の光学系からの前記電子像と、前記第２の光学系からの前記光学像とを前記接眼部に重畳表示する重畳表示モードで無い状態で、前記歪曲収差補正を行わず、前記重畳表示モードになった際に前記歪曲収差補正を行う請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像装置。
8. 撮像レンズから被写体像が結合される撮像素子までの光学系と、前記撮像素子に結像された画像である被写体の電子像が表示される表示装置からファインダの接眼部までの光学系とを合わせた第１の光学系に関する歪曲収差情報と、
   被写体の光学像を前記接眼部まで導く第２の光学系に関する歪曲収差情報と、
   に基づいて、前記第２の光学系で発生する歪曲収差と同じ歪曲収差が発生する歪曲収差補正を前記電子像に対して行って前記表示装置に表示させる電子ビューファインダ表示方法。

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