JP2001251550A

JP2001251550A - 撮像装置および撮像方法

Info

Publication number: JP2001251550A
Application number: JP2000061586A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Yamashita; 紀之山下
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】全ての人物が最良の表情となる集合写真を撮
影する。【解決手段】被写体の像がミラーブロック１を介して
カメラブロック２へ供給される。カメラブロック２で
は、フォーカス、ズーム、シャッタ速度、アイリスなど
の制御が行われる。ＰＣ３には、カメラブロック２から
の画像信号を受信するための拡張ボード４と、画像信号
を記録するためのＨＤＤ５と、ＡＰ６とが設けられてい
る。さらに、ＰＣ３には、出力機器としてモニタ７が接
続され、入力機器としてＫ／Ｂ８、マウス９が接続され
る。ミラーブロック１は、ミラーサーボ回路１１および
制御回路１２によって、制御される。ミラーブロック１
は、縦方向に±１５度振れるアクティブミラーを横方向
に±１２０度回転させる構造のものである。ミラーサー
ボ回路１１では、カメラブロック２から伝送された信号
と、制御回路１２からの信号とに応じてミラーブロック
１が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルスチル
カメラやカメラ一体型デジタルＶＴＲに関し、特に全て
の人物が最良の表情となる集合写真を撮影することがで
きる撮像装置および撮像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ一体型デジタルＶＴＲおよ
びデジタルスチルカメラ（以下、これらを総称してデジ
タルカメラと称する）を用いて、複数の静止画を撮影
し、その複数の静止画を１枚の静止画に合成することに
よって、解像度の高い１枚の静止画を得ることができる
ことは既に知られている。

【０００３】例えば、従来の撮像装置として特願平８−
３００４７８号に示されるディジタルビデオレコーダが
知られている。この装置を用いて撮影を行う際には、先
ず、ファインダを覗き、画枠サイズを決定する。画枠サ
イズが決まると、フォーカスを合わせ、記録キーを押
す。記録キーが押されると、反射鏡が所定の方向に向い
て光軸が所定位置で止まり、ＣＣＤ撮像素子の電子シャ
ッターが開き、一定時間後に閉じる。そして、反射鏡が
次の方向に向いて光軸が所定位置で止まる。この動作中
にＣＣＤ撮像素子から供給された画像信号がメモリに記
録される。この光軸の移動と撮影動作とを所定枚数分、
例えば１２回繰り返し、１２枚の部分画が撮影される。
この１２枚の部分画は、画歪補正および境界処理が施さ
れた後、合成され、通常より高解像度の一枚の画像信号
として記録および出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このデジタルカメラを
使用して、集合写真を撮影したときに、目を瞑ったりし
ている人がいたり、集合写真に写る全ての人物が最良の
表情で写っていることが少ない問題があった。このため
従来は２回も３回も撮影するのが普通であった。

【０００５】また、デジタルカメラで連続して撮影し続
け、後で全の人物の最良の表情を選択する方法もある
が、解像度が不十分となる問題があった。

【０００６】さらに、デジタルカメラを望遠にして、一
人一人を詳細に撮影したのでは、集合写真にならず、あ
まり時間がかかると全ての人を撮影する前に解散してし
まう問題があった。

【０００７】従って、この発明の目的は、全ての人物が
最良の表情となる集合写真を撮影することができる撮像
装置および撮像方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、レンズブロックと撮像素子とを有し、複数の人物が
集合する被写体を撮影する撮像装置において、複数の人
物の顔またはその近傍となるように、複数の光軸の方向
を設定する第１の方向設定手段と、画枠内で複数の人物
の顔またはその近傍を除く部分を適当な重複率となるよ
うに、複数の光軸の方向を設定する第２の方向設定手段
と、第１および第２の方向設定手段で設定された複数の
光軸の方向に、光軸を向ける光軸変換手段とを有し、第
１の方向設定手段で設定された複数の光軸の方向をｍ回
撮影し、第１および第２の方向設定手段で設定された光
軸の方向をｎ回撮影し、ｍ＋ｎ回撮影された複数の画像
を記録するようにしたことを特徴とする撮像装置であ
る。

【０００９】請求項１１に記載の発明は、レンズブロッ
クと撮像素子とを有し、複数の人物が集合する被写体を
撮影する撮像方法において、複数の人物の顔またはその
近傍となるように、複数の光軸の方向を設定し、画枠内
で複数の人物の顔またはその近傍を除く部分を適当な重
複率となるように、複数の光軸の方向を設定し、光軸変
換手段によって、設定された複数の光軸の方向に、光軸
を向け、複数の人物の顔またはその近傍となるように設
定された複数の光軸の方向をｍ回撮影し、複数の人物の
顔またはその近傍および複数の人物の顔またはその近傍
を除く部分で設定された光軸の方向をｎ回撮影し、ｍ＋
ｎ回撮影された複数の画像を記録するようにしたことを
特徴とする撮像方法である。

【００１０】集合写真を撮影するときに、まず複数の人
物の顔またはその近傍となる被写体の方向および画枠内
で複数の人物の顔またはその近傍を除く部分を適当な重
複率となるように方向を設定し、設定された光軸の方向
に光軸変換手段を変化させて、複数の画像を撮影し、記
録する。そして、記録された複数の画像から合成画像を
作成する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用
された一実施形態の全体的構成を示す。被写体の像がミ
ラーブロック１を介してカメラブロック２へ供給され
る。カメラブロック２では、フォーカス、ズーム、シャ
ッタ速度、アイリスなどの制御が行われる。この一例で
は、１０倍ズームレンズ付きのカメラブロック２が使用
される。なお、カメラブロック２は、ＰＣ（パーソナル
コンピュータ）３と接続される。

【００１２】ＰＣ３には、カメラブロック２からの画像
信号を受信するための拡張ボード４と、受信した画像信
号を記録するためのＨＤＤ５と、撮影の様々な設定など
を制御するためのアプリケーションソフトウェア（Ａ
Ｐ）６とが少なくとも設けられている。拡張ボード４
は、画像信号を伝送することができれば良く、例えばＩ
ＥＥＥ１３９４またはＵＳＢ（Universal Serial Bus）
を使用しても良い。この実施形態では、ＩＥＥＥ１３９
４に準拠した拡張ボード４を使用し、カメラブロック２
と、ＰＣ３との間を、ＩＥＥＥ１３９４用のケーブルで
接続し、例えば２００Ｍｂｐｓで画像信号が伝送され
る。なお、ＰＣ３には、出力機器としてモニタ７が接続
され、入力機器としてキーボード（Ｋ／Ｂ）８、マウス
９が接続される。

【００１３】ミラーブロック１は、ミラーサーボ回路１
１および制御回路１２によって、制御される。ミラーブ
ロック１は、後述するように、縦方向に±１５度振れる
アクティブミラーを横方向に±１２０度回転させる構造
のものである。このミラーブロック１では、縦方向に±
１５度ミラーを振ると、光軸は、±３０度振れる。ミラ
ーサーボ回路１１では、カメラブロック２から伝送され
た信号と、制御回路１２からの信号とに応じてミラーブ
ロック１が制御される。また、ミラーブロック１の制御
に合わせて、撮影のタイミング用のトリガ信号がミラー
サーボ回路１１からカメラブロック２へ供給される。ま
た、これらの電源は、電源部１３から供給される。

【００１４】アプリケーションソフトウェア６では、再
生時に、早送り、早戻し、一時停止、スロー送り、スロ
ー戻し、次の人物の最初へ、現在の人物の最初へ、ステ
ップ送り、ステップ戻しなどの操作ができる。

【００１５】この一実施形態のデジタルカメラを使用し
て、９枚のマルチ画面を撮影、合成、表示するときの信
号の流れと動作の一例を説明する。最初に撮影すべき光
軸の方向のデータが図２Ａに示すタイミングでＰＣ３か
らカメラブロック２を介してミラーサーボ回路１１へ伝
送される。ミラーサーボ回路１１では、伝送されたデー
タに応じてミラーブロック１のミラーを所望の方向へ駆
動させる（図２Ｂ）。ミラーが完全に静止すると、図２
Ｃに示すように、ミラーサーボ回路１１からカメラブロ
ック２へトリガパルスが伝送される。

【００１６】カメラブロック２は、図２Ｄに示すよう
に、被写体の像が１０msecの期間ＣＣＤ撮像素子に露光
される。このように１枚の画像を撮像し、カメラブロッ
ク２の内部のフレーム同期信号、例えば垂直同期信号Ｖ
Ｄ（図２Ｅ）に応じてカメラブロック２からＰＣ３へ画
像信号が伝送される（図２Ｆ）。ここで、露光期間と垂
直同期信号ＶＤとの間隔は、不定である。ＰＣ３は、カ
メラブロック２から伝送される画像信号の伝送が終了し
た時点で、画像が伝送されたことを検出し、図２Ｇに示
すようにアプリケーションソフトウェア６によって、直
ちに画像処理が施され、所定の位置の表示される。ま
た、カメラブロック２からＰＣ３へ画像信号の伝送が終
了すると、次の光軸の方向のデータがＰＣ３からカメラ
ブロック２へ伝送される。

【００１７】このように、カメラブロック２は、１５枚
／秒の速度で撮影できる。なお、この一例では、１垂直
同期信号の期間内に、カメラブロック２からＰＣ３へ撮
影された画像信号が伝送される。

【００１８】この発明のデジタルカメラを使用して撮影
する一例を説明する。デジタルカメラを適当な距離に設
置し、１人分の肖像画に適したズーム角に設定する。全
員が納まる枚数に設定した後、撮影および表示が開始さ
れる。ここで、１人分の肖像画を横長として撮影する場
合は、デジタルカメラの正面を使用し、縦長として撮影
する場合は、デジタルカメラの真横を使用する。画枠の
決定後、１人１人の顔の顎の部分をマウス９を使用して
クリックする。クリックの度に１人分の範囲が色のつい
た枠で表示されると共に、顎の部分の光軸の方向がメモ
リに保存される。１人分の範囲を示す枠と、その顎の部
分とが図３Ａに示すようにモニタ７に表示される。

【００１９】全員の設定が終わると、図示しないがモニ
タ７に表示される「その他の部分」ボタンをマウス９で
クリックする。画枠を構成するために必要な光軸の方向
が最適な重複率となるように自動的に設定される。この
とき、図３Ｂに示すように、自動的に設定された画枠と
共に、人数Ｎｈと枚数Ｎｔとがモニタ７に表示される。
この図３に示す一例では、黒点がマウス９でクリックし
て設定された顎の位置となる光軸の方向であり、白点が
自動的に設定された光軸の方向である。

【００２０】ここで、「記録開始」ボタンをマウス９で
クリックしたときの処理の一例を図４に示す。ステップ
Ｓ１では、「記録開始」ボタンがマウス９でクリックさ
れる。ステップＳ２では、Ｎｔ枚からなる全体が撮影さ
れ、撮影されたＮｔ枚がＨＤＤ５に記録される。ステッ
プＳ３では、Ｎｈ枚からなる人物のみが撮影され、撮影
されたＮｈ枚がＨＤＤ５に記録される。ステップＳ４で
は、Ｎｈ枚がそれぞれＡ回撮影されたか否かが判断さ
れ、Ａ回撮影されたと判断されると、ステップＳ５へ制
御が移り、未だＡ回撮影されていないと判断されると、
ステップＳ３へ制御が戻る。ステップＳ５では、値Ｂが
０に設定されているか否かが判断され、値Ｂが０に設定
されていると判断されると、ステップＳ３へ制御が戻
り、値Ｂが０に設定されていないと判断されると、ステ
ップＳ２へ制御が戻る。

【００２１】このように、「記録開始」をマウス９でク
リックすると、ミラーブロック１のミラーを所定の方向
に向け、ＣＣＤ撮像素子を露光させ、１フレームの画像
をＨＤＤ５に記録する一連の動作が繰り返される。な
お、値Ｂ＝０且つＡ＝１〜１５の場合、最初に全体が撮
影され、その後は人物だけが繰り返し撮影される。ま
た、値Ｂ＝１且つＡ＝０〜１５の場合、全体を撮影する
動作と、人物だけを繰り返し撮影する動作とが、１：Ａ
の割合で繰り返し撮影される。予め設定した総記録枚
数、１人当たりの記録枚数、総撮影時間の何れかに達し
た場合、または「記録終了」ボタンをマウス９でクリッ
クした場合、撮影の動作が終了する。

【００２２】一例として、Ｎｈ＝６、Ｎｔ＝１２、Ａ＝
４、Ｂ＝１として撮影すると、６＋６＋６＋６＋１２＝
３６となり、３６枚で一巡し、この一巡の間に、１人に
つき５枚の画像が撮影される。１秒に２５枚の速さで１
０秒間撮影を続けると、２５０枚の画像が撮影できる。
このとき、約７巡するので、１人につき３５枚の画像が
撮影される。

【００２３】再生時は、最初に撮影された人物だけを次
々にモニタ７に表示し、それが終了してから次に撮影さ
れた人物の処理に移る。操作者は、各人物が最良の表情
となるシーンを選択し、マークする。全ての人物が最良
の表情となるシーンの選択が終了すると、「合成」ボタ
ンをマウス９でクリックする。すると、選択された人物
の画像を使用してマルチ画面合成を行い、１枚の静止画
がモニタ７に表示される。このとき、肖像画以外の画像
は、合成に最も都合の良いものが自動的に選択される。
なお、集合写真の中にあって、マークのない領域は、最
も合成の条件の良い画像を探し出し、自動合成が行われ
る。また、合成された画像は、ファイル名が付けられＨ
ＤＤ５または記録可能な記録媒体に記録される。さら
に、ファイル名が付けられた合成画像は、他の装置に転
送することも可能である。

【００２４】ここで、上述したミラーブロック１の一例
を図５を参照して説明する。この図５は、光軸可変素子
の構造を示す断面図である。また、この図５には、レン
ズ群およびＣＣＤ撮像素子からなるカメラブロック２’
を示す。ミラーブロック１は、カメラブロック２’の前
に配置されており、被写体の像は、ミラーブロック１の
ミラー２２およびカメラブロック２’のレンズ群を介し
てカメラブロック２’のＣＣＤ撮像素子に入射される。
なお、図５中におけるＡ−Ａ’は、レンズ群の光軸を示
す。

【００２５】２２で示されるのが被写体の像を反射して
ＣＣＤ撮像素子に導く、平面状のミラーである。このミ
ラー２２の大きさは、縦方向に±１５度振ったとき、水
平画角４．６〔deg pp〕から１０〔deg pp〕まで、所望
の範囲の画像を写すことのできるものであり、且つ正面
を向いたときには水平画角２０〔deg pp〕となっても、
所望の範囲の画像を写すことのできるものとする。この
ミラー２２は、一例として４０ｃｍの距離でＡ４サイズ
を完全に写すことのできる大きさとする。

【００２６】ミラー２２は、支持板２３に取り付けられ
ており、支持板２３は、軸部２４を中心に図中ａで示す
矢印で示すように±１５°程度回転するように構成され
ている。つまり、軸部２４は、レンズブロック３の光軸
Ａ−Ａ’に直交するように配され、ミラー２２は、レン
ズブロック３の光軸Ａ−Ａ’に対して４５°程度の角度
なす方向に対して±１５°程度回転することが可能とさ
れている。この軸部２４がフレーム２５により支持さ
れ、フレーム２５がパンモータのロータ２６の外周面側
に取り付けられている。

【００２７】また、３０で示されるのが磁気回路を構成
する断面コ字状の軟鉄製のヨークである。ヨーク３０の
内周側に対向するように２個のマグネット２７、２８が
配設されて閉磁路が形成されており、マグネット２７、
２８との間のギャップ２９には強い磁界が発生してい
る。このヨーク３０およびマグネット２７、２８からな
る磁気回路がフレーム２６と同様にパンモータのロータ
２６の外周面側に取り付けられている。

【００２８】さらに、３１で示されるのが略々半円状に
成形されたコイルである。コイル３１は、支持板２３か
ら延設された支持片３２により支持されている。コイル
３１の取り付け状態を示し、コイル３１は、その直線部
がギャップ２９に位置するように支持片３２により支持
される。従って、コイル３１に電流が流されると、コイ
ル３１に発生する磁界と、マグネット２７、２８の磁界
の関係によりギャップ２９の間を軸部２４を中心として
コイル３１および支持板３２を回動させるトルクが発生
する。つまり、ヨーク３０およびマグネット２７、２８
からなる磁気回路と、コイル３１と、支持片３２とによ
り磁気式アクチュエータが構成される。なお、コイル３
１の中心は、後述するロータ２６が回転した場合の慣性
モーメントを減らすため、図５に示すようにレンズブロ
ック３の光軸Ａ−Ａ’に対して５°〜１０°ずれるよう
に配されている。

【００２９】一方、４２で示されるのがパンモータの軸
部であり、例えばレンズブロック３の光軸Ａ−Ａ’と一
致するように配設されている。軸部４２は、ステータ３
５に設けられた二つのボールベアリングの軸受けで支持
されており、回転自在とされ、この軸部４２とロータ２
６とが連結されている。ロータ２６の内周面側には、マ
グネット３３が取り付けられており、マグネット３３と
対向する位置には、ステータ３５に固定されたパンモー
タのコイルおよび磁極３４が配されている。従って、コ
イルおよび磁極３４のコイルに電流が流されると、軸部
４２を中心としてトルクが発生し、図中ｂで示す矢印に
示すようにレンズブロック３の光軸Ａ−Ａ’を中心に±
１２０度回転するように構成されている。

【００３０】また、３６で示されるのがドーム状のカバ
ーであり、パンモータのステータ３５を固定している。
カバー３６に対してさらに透明カバー２１が延設され、
この透明カバー２１は、カメラブロック２’側と結合し
ている。

【００３１】さらに、ロータ２６が連結されるパンモー
タの軸部４２の反対側には、カップ状の延設部が設けら
れており、延設部の端部には、環状磁気ストライプ３７
が形成されると共に、カップ状の延設部の所定の位置に
は、遮光板４１が取り付けられている。一方、ステータ
３５の環状磁気ストライプ３７に対応する所定位置に
は、磁気センサの一例として、２相ＭＲ（Magneto Resi
stance）センサ３８が設けられており、２相ＭＲセンサ
３８からは、１回転で３６０波の二つのサイン波が９０
°の位相差で得られる。この２相ＭＲセンサ３８の出力
信号を用いてロータ２６を０．２５°単位に任意の角度
に制御することが可能とされている。また、ステータ３
５の遮光板４１に対応する所定位置には、フォトインタ
ラプタ３９が支持片４０を介して取り付けられており、
フォトインタラプタ３９によりミラー２２の横方向の角
度が検出される。

【００３２】なお、上述した環状磁気ストライプ３７、
遮光板４１、２相ＭＲセンサ３８、フォトインタラプタ
３９と同様のものが、後述するように支持板２３および
フレーム２５との間にも取り付けられる。この支持板２
３およびフレーム２５との間に取り付けられた２相ＭＲ
センサ、フォトインタラプタなどによってミラー２２の
縦方向の角度が検出される。

【００３３】このように構成される光軸可変素子のアク
チュエータを２相ＭＲセンサおよびフォトインタラプタ
の出力信号に基づいてミラーサーボによって駆動するこ
とで、ミラー２２が例えば垂直方向に回転して所定方向
に保持される。さらに、２相ＭＲセンサ３８およびフォ
トインタラプタ３９の出力信号に基づいてパンモータを
モータ制御回路によって駆動することで、ミラー２２お
よびフレーム２５が例えば水平方向に回転して所定方向
に保持される。

【００３４】ここで、この発明の一実施形態となるミラ
ーサーボ回路１１のブロック図を図６に示す。まず、ミ
ラーブロック１の構成を説明する。上述したように、ミ
ラー２２は、軸部２４を中心に±１５度程度回転するよ
うに構成されている。この軸部２４がフレーム２５によ
り支持され、フレーム２５がパンモータ（２相モータ）
５５に取り付けられている。また、ミラー２２には、遮
光板５４および円弧状の磁気ストライプ５１が取り付け
られる。遮光板５４は、例えばフォトインタラプタ５３
の出力が０となる位置を基準位置となるように設けられ
る。磁気ストライプ５１に対応する所定位置に磁気セン
サの一例として、２相ＭＲセンサ５２が設けられる。こ
の磁気ストライプ５１は、１回転で３６０波が出力され
るものであり、従って、１波長が角度の１度に相当する
信号が２相ＭＲセンサ５２から出力される。２相ＭＲセ
ンサ５２およびフォトインタラプタ５３は、フレーム２
５に設けられる。

【００３５】また、パンモータ５５の軸部に遮光板４１
が設けられる。このパンモータ５５の軸部を中心に±１
２０度程度回転するように構成される。遮光板４１は、
例えばフォトインタラプタ３９の出力が０となる位置を
基準位置となるように設けられる。磁気ストライプ３７
に対応する所定位置に、磁気センサの一例として、２相
ＭＲセンサ３８が設けられる。２相ＭＲセンサ３８から
は、１回転で３６０波の二つのサイン波が９０°の位相
差で得られる。この２相ＭＲセンサ３８の出力信号を用
いてパンモータ５５を０．２５°単位に任意の角度に制
御することが可能とされている。

【００３６】次に、ミラーサーボ回路１１の構成を説明
する。フォトインタラプタ５３の出力がＤＣアンプ６１
へ供給される。ＤＣアンプ６１では、供給されたフォト
インタラプタ５３からの信号がスイッチ回路６６を介し
て進相フィルタ６７へ供給される。

【００３７】２相ＭＲセンサ５２から出力される信号
は、ＤＣアンプ６２および６３へ供給される。上述した
ように、２相ＭＲセンサ５２から出力される信号は、１
波長が角度の１度に相当するので、その信号をθ〔deg
〕とし、Ｖｃ＝ｃｏｓθとなる信号がＤＣアンプ６２
からＤ／Ａ変換器６４ａへ出力される。同様に、ＤＣア
ンプ６３では、２相ＭＲセンサ５２から供給される信号
をθ〔deg 〕とし、Ｖｓ＝ｓｉｎθとなる信号がＤ／Ａ
変換器６４ｂへ出力される。

【００３８】端子８２から信号ＶｘがｃｏｓＲＯＭ８３
へ供給される。この信号Ｖｘは、ｘ＝０度〜３６０度の
目標位相を表す８ｂｉｔのデジタル信号で、Ｖｘ＝０〜
２５５の値となる。ｃｏｓＲＯＭ８３は、目標位相ｘを
正弦波または余弦波に変換するテーブルである。また、
ｃｏｓＲＯＭ８３は、コサイン用の変換テーブルである
が、信号Ｖｘを６４ステップ（９０度）ずらすことによ
って、サイン用の変換テーブルとしても利用することが
できる。従って、信号Ｖｘの値に６４を加えることによ
り、時分割でＶcr、Ｖsrに両方の波を出力することがで
きる。この一例では、ｃｏｓＲＯＭ８３から出力される
信号Ｖsrは、Ｄ／Ａ変換器６４ａへ供給され、信号Ｖcr
は、Ｄ／Ａ変換器６４ｂへ供給される。なお、このｃｏ
ｓＲＯＭ８３から出力される信号は、デジタル値であ
る。

【００３９】Ｄ／Ａ変換器６４ａは、乗算型のＤ／Ａ変
換器であり、例えばデジタル値Ｖsrとアナログ値Ｖｃと
の積がアナログ信号として出力される。Ｄ／Ａ変換器６
４ｂも同様に、乗算型のＤ／Ａ変換器であり、例えばデ
ジタル値Ｖcrとアナログ値Ｖｓとの積がアナログ信号と
して出力される。Ｄ／Ａ変換器６４ａおよび６４ｂに
は、端子８４から信号ＣＳ１、端子８６から信号ＷＲ
Ｚ、端子８７から信号ＳＥＬが供給される。信号ＣＳ１
の信号に応じてＤ／Ａ変換器６４ａおよび６４ｂがアク
ティブとなる。信号ＳＥＬは、Ｄ／Ａ変換器６４ａおよ
び６４ｂの一方を選択するものであり、信号ＷＲＺは、
選択されたＤ／Ａ変換器６４ａおよび６４ｂの一方に供
給された信号を書き込むものである。すなわち、Ｄ／Ａ
変換器６４ａが信号ＣＳ２によってアクティブとなり、
信号ＳＥＬによって選択され、且つ信号ＷＲＺによって
ＤＣアンプ６２からの信号ＶｃおよびｃｏｓＲＯＭ８３
からの信号ＶsrがＤ／Ａ変換器６４ａに書き込まれると
きに、信号Ｖｃと、信号Ｖsrとを乗算した値がＤ／Ａ変
換器６４ａから出力される。

【００４０】減算器６５では、Ｄ／Ａ変換器６４ａおよ
び６４ｂのそれぞれから出力される値の差が得られる。Ｖｅ＝Ｖｃ・Ｖsr−Ｖｓ・Ｖcr ＝ｃｏｓθｓｉｎｘ−ｓｉｎθｃｏｓｘ＝ｓｉｎ（θ−ｘ）ここで、θ−ｘが小さいときＶｅ≒θ−ｘとなる。この信号Ｖｅは、目標位相と現在位相の差とし
て減算器６５からスイッチ回路６６を介して進相フィル
タ６７へ供給される。

【００４１】スイッチ回路６６は、端子８８から供給さ
れる信号Ｕ０および端子８９から供給される信号Ｕ１に
よって、制御される。例えば、スイッチ回路６６は、ミ
ラー２２を基準位置に戻す場合、ＤＣアンプ６１の出力
を選択し、光軸の方向を制御する場合、減算器６５の出
力を選択する。

【００４２】ミラーブロック１の動作の安定度を決める
進相フィルタ６７では、供給された信号Ｖｅに対してフ
ィルタ処理が施され、ドライバ６８へ供給される。ドラ
イバ６８では、供給された信号に応じて端子６９を介し
てコイル３１に電流を流し、ミラー２２を所望の位置へ
駆動させる。

【００４３】さらに、フォトインタラプタ３９の出力が
ＤＣアンプ７１へ供給される。ＤＣアンプ７１では、供
給されたフォトインタラプタ３９からの信号がスイッチ
回路７６を介して進相フィルタ７７へ供給される。

【００４４】２相ＭＲセンサ３８から出力される信号
は、ＤＣアンプ７２および７３へ供給される。上述した
ように、２相ＭＲセンサ３８から出力される信号は、１
波長が角度の１度に相当するので、その信号をθ〔deg
〕とし、Ｖｃ＝ｃｏｓθとなる信号がＤＣアンプ７２
からＤ／Ａ変換器７４ａおよび位置検出回路８１へ出力
される。同様に、ＤＣアンプ７３では、２相ＭＲセンサ
３８から供給される信号をθ〔deg 〕とし、Ｖｓ＝ｓｉ
ｎθとなる信号がＤ／Ａ変換器７４ｂおよび位置検出回
路８１へ出力される。

【００４５】端子８２から信号ＶｘがｃｏｓＲＯＭ８３
へ供給される。このｃｏｓＲＯＭ８３から出力される信
号Ｖsrは、Ｄ／Ａ変換器７４ａへ供給され、信号Ｖcr
は、Ｄ／Ａ変換器７４ｂへ供給される。

【００４６】Ｄ／Ａ変換器７４ａは、乗算型のＤ／Ａ変
換器であり、例えばデジタル値Ｖsrとアナログ値Ｖｃと
の積がアナログ信号として出力される。Ｄ／Ａ変換器７
４ｂも同様に、乗算型のＤ／Ａ変換器であり、例えばデ
ジタル値Ｖcrとアナログ値Ｖｓとの積がアナログ信号と
して出力される。Ｄ／Ａ変換器７４ａおよび７４ｂに
は、端子８５から信号ＣＳ２、端子８６から信号ＷＲ
Ｚ、端子８７から信号ＳＥＬが供給される。信号ＣＳ２
の信号に応じてＤ／Ａ変換器７４ａおよび７４ｂがアク
ティブとなる。信号ＳＥＬは、Ｄ／Ａ変換器７４ａおよ
び７４ｂの一方を選択するものであり、信号ＷＲＺは、
選択されたＤ／Ａ変換器７４ａおよび７４ｂの一方に供
給された信号を書き込むものである。すなわち、Ｄ／Ａ
変換器７４ａが信号ＣＳ２によってアクティブとなり、
信号ＳＥＬによって選択され、且つ信号ＷＲＺによって
ＤＣアンプ７２からの信号ＶｃおよびｃｏｓＲＯＭ８３
からの信号ＶsrがＤ／Ａ変換器７４ａに書き込まれると
きに、信号Ｖｃと、信号Ｖsrとを乗算した値がＤ／Ａ変
換器７４ａから出力される。

【００４７】減算器７５では、Ｄ／Ａ変換器７４ａおよ
び７４ｂのそれぞれから出力される値の差が得られる。Ｖｅ＝Ｖｃ・Ｖsr−Ｖｓ・Ｖcr ＝ｃｏｓθｓｉｎｘ−ｓｉｎθｃｏｓｘ＝ｓｉｎ（θ−ｘ）ここで、θ−ｘが小さいときＶｅ≒θ−ｘとなる。この信号Ｖｅは、目標位相と現在位相の差とし
て減算器７５からスイッチ回路７６を介して進相フィル
タ７７へ供給される。

【００４８】スイッチ回路７６は、端子９０から供給さ
れる信号Ｕ２０および端子９１から供給される信号Ｕ２
１によって、制御される。例えば、スイッチ回路７６
は、ミラー２２を基準位置に戻す場合、ＤＣアンプ７１
の出力を選択し、光軸の方向を制御する場合、減算器７
５の出力を選択する。

【００４９】ミラーブロック１の動作の安定度を決める
進相フィルタ７７では、供給された信号Ｖｅに対してフ
ィルタ処理が施され、ドライバ７８へ供給される。な
お、この進相フィルタ７７は、上述の進相フィルタ６７
とは、応答特性が異なるため定数が異なる。

【００５０】ドライバ７８では、供給された信号に応じ
てパンモータ５５に電流を流し、ミラー２２を所望の位
置へ駆動させる信号が相切り替え回路８０およびドライ
バ７９へ供給される。ドライバ７９では、ドライバ７８
から出力される信号と逆相となる信号が出力される。ド
ライバ７９の出力は、相切り替え回路８０へ供給され
る。このドライバ７８からの出力を正相とすると、ドラ
イバ７９からの出力は、逆相となる。

【００５１】ここで、パンモータ５５のコイルは、その
コイルの両端を逆相で駆動するＢＴＬ（Balanced Trans
formerless）方式である。そのため、この実施形態で
は、パンモータ５５を駆動させるために、２つのドライ
バ７８および７９が設けられる。また、このパンモータ
５５は、２相モータのため、ロータの位置が１５度毎に
２つのコイルを４種類順次切り替えるように制御する必
要がある。従って、相切り替えが必要となる。ＤＣアン
プ７２および７３からの出力が供給される位置検出回路
８１では、２相ＭＲセンサ３８の出力の遷移状況を監視
し、１／４度の分解能でロータの位置を検出することが
できる。従って、この位置検出回路８１からは、１／４
度を６０個数える度にコイルを切り替えるための信号が
相切り替え回路８０へ供給される。このように、１５度
毎に４種類を切り替えると、６０度で一巡する。

【００５２】このようにして、コイル３１および／また
はパンモータ５５のコイルに電流が流され、ミラー２２
が回転する。ミラー２２が回転するので、２相ＭＲセン
サ５２から得られるθの値および／または２相ＭＲセン
サ３８から得られるθの値が変化し、Ｖｅ＝０の付近で
サーボがかかり、ミラー２２は、Ｖｅ＝０となる位置で
保持される。このとき、サーボループのＤＣゲインが十
分高ければＶｅ＝０、すなわちθ＝ｘの点に落ち着く。

【００５３】ここで、信号Ｖｘを１だけ増加させると目
標位相ｘは３６０／２５６＝１．４度増加し、信号Ｖｅ
にｓｉｎ（１．４度）が生じ、これが増幅されてドライ
ブされるのでθも同じだけ増加し、再びＶｅ＝０付近で
落ち着く。このとき、ミラー２２は、１／２５６度傾く
ことになる。

【００５４】ここで、縦方向の信号Ｖｘを発生させる一
例を図７を参照して説明する。端子１０１から供給され
るＣＫ１５Ｋは、アップダウンカウンタ１０３のアップ
／ダウンのカウントする速度の基準となるクロックパル
スであり、約１４ｋＨｚである。このＣＫ１５Ｋは、ゲ
ート１０２へ供給される。ゲート１０２では、マグニチ
ュードコンパレータ１０４から供給される信号ＬＴ／Ｇ
Ｔに応じて信号ＵＰ／ＤＮがアップダウンカウンタ１０
３へ供給される。アップダウンカウンタ１０３は、現在
のミラーの縦方向の角度を保持している現在角レジスタ
であり、１４ビットのデータで現在の縦方向の角度が保
持される。１４ビットの上位６ビットは、０〜６３度を
表し、中心は３２度であり、下位８ビットは、１度未満
の小数で１／２５６度の分解能を持つ。アップダウンカ
ウンタ１０３では、１４ビットのデータがマグニチュー
ドコンパレータ１０４へ供給され、１４ビットの下位８
ビットが信号Ｖｘとして端子１０５を介してｃｏｓＲＯ
Ｍ８３へ供給される。

【００５５】カメラブロック２から供給される目標角度
が、例えばＲＳ−２３２Ｃを介して端子１０６からシリ
アル／パラレル変換回路１０７へ供給される。シリアル
／パラレル変換回路１０７では、シリアルで供給された
目標角度がパラレルに変換される。この一例では、シリ
アルで供給された目標角度が１４ビットのデータに変換
される。変換された１４ビットのデータは、シリアル／
パラレル変換回路１０７から目標角レジスタ１０８へ供
給される。目標角レジスタ１０８では、供給された１４
ビットのデータが保持される。保持された１４ビットの
データは、目標角レジスタ１０８からマグニチュードコ
ンパレータ１０４へ供給される。

【００５６】マグニチュードコンパレータ１０４では、
現在角レジスタ１０３から供給される１４ビットのデー
タＸと、目標角レジスタ１０８から供給される１４ビッ
トのデータＲとが比較される。そして、データＸ＜デー
タＲとなる場合、マグニチュードコンパレータ１０４か
らゲート１０２へハイレベルとなる信号ＬＴが供給され
る。また、データＸ＞データＲとなる場合、マグニチュ
ードコンパレータ１０４からゲート１０２へハイレベル
となる信号ＧＴが供給される。

【００５７】マグニチュードコンパレータ１０４からハ
イレベルの信号ＬＴが供給されると、ゲート１０２で
は、約１４ｋＨｚの信号ＵＰがアップダウンカウンタ１
０３へ供給される。アップダウンカウンタ１０３では、
マグニチュードコンパレータ１０４から出力される信号
ＧＴおよびＬＴがローレベルとなるまで、約１４ｋＨｚ
の速度で現在角レジスタがアップカウントされる。マグ
ニチュードコンパレータ１０４からの信号ＧＴおよびＬ
Ｔが両方ともローレベルとなる、すなわちＧＴ＝ＬＴと
なると、アップダウンカウンタ１０３のカウント動作が
停止する。

【００５８】このとき、アップダウンカウンタ１０３の
１４ビットの下位８ビットは、０〜２５５または２５５
〜０の間を何度も繰り返すが、サーボが強固にロックし
た状態で遷移するため、問題はない。そして、１パルス
で１／２５６度傾くので移動速度は、ｖ＝１／２５６×ｆ〔度／秒〕から得られ、ｆ＝１４ｋＨｚの場合、ｖ＝５６〔度／
秒〕となる。

【００５９】ここで、縦方向の正面の設定の一例を説明
する。アップダウンカウンタ１０３の初期値を１０００
００００００００００Ｂ＝２０００Ｈ＝８１９２とし
て、００００Ｈから３ＦＦＦＨの範囲を増減させると、
ミラー２２は、１．４度のステップで６４度の範囲を動
作できる。この一実施形態では、±１５度付近に機械的
に動作を制限するためのメカストッパーを設けている。

【００６０】スイッチ回路６６において、フォトインタ
ラプタ５３の出力が選択される。以下、スイッチ回路６
６において、フォトインタラプタ５３の出力が選択され
る場合、ＰＩモードと称し、減算器６５の出力が選択さ
れる場合、ＭＲモードと称する。フォトインタラプタ５
３の出力が正の場合、コイル３１に負の電流が流れる。
すると、ミラー２２は、中央に向かって動き出し、フォ
トインタラプタ５３の出力が負になる。フォトインタラ
プタ５３の出力が負の場合、コイル３１に正の電流が流
れる。そして、ミラー２２は、中央に向かって動き出
す。サーボループが安定し、フォトインタラプタ５３の
出力が０になったとこでミラー２２の動作が静止する。
十分安定したところでスイッチ回路６６をＰＩモードか
らＭＲモードへ切り替える。

【００６１】ミラーブロック１のメカ部を無造作に作る
と、ＰＩモードの基準位置と、ＭＲモードの基準位置と
が最大０．５度ずれる。この状態でＰＩモードからＭＲ
モードに切り替えると、正面の再現性が１度の幅を持つ
ことになる。さらに、最悪の場合、切り替えた瞬間にサ
ーボが外れる危険性がある。厳密には、０度付近に調整
できることが望ましいが、この実施形態では、信号Ｖｘ
のＭＳＢを反転するか否かを選択することによって、最
大０．２５度のずれに抑える。これによって、正面の再
現性を保つことができる。

【００６２】横方向の信号Ｖｘを発生させる一例を説明
する。可動範囲が縦方向より広く、±１２０度あるた
め、アップダウンカウンタ１０３、マグニチュードコン
パレータ１０４、目標角レジスタ１０８およびシリアル
／パラレル変換回路１０７で扱うビット数を１７ビット
とする。１７ビットの上位９ビットが０度〜５１１度を
表し、中心は２５６であり、下位８ビットは、１度未満
の小数で、１／２５６度の分解能を持つ。この一実施形
態では、±１２０度付近に機械的に動作を制限するため
のメカストッパーを設けているが、±１３０度でも正し
く動作させるために±２５６度のダイナミックレンジを
用意した。横方向の正面の設定は、上述した縦方向の正
面の設定と同じ方法で可能である。

【００６３】ｃｏｓ用の信号Ｖｘと、ｓｉｎ用の信号Ｖ
ｘとを選択して出力する一例のブロック図を図８に示
す。端子１１１を介してスイッチ回路１１３へ縦方向の
信号Ｖｘが供給される。端子１１２を介してスイッチ回
路１１３へ横方向の信号Ｖｘが供給される。スイッチ回
路１１３では、信号ＣＳ１およびＣＳ２に応じて、縦方
向のデータおよび横方向のデータの一方が選択される。
選択されたデータは、加算回路１１４およびスイッチ回
路１１５へ供給される。加算回路１１４では、供給され
たデータに６４が加算される。すなわち、スイッチ回路
１１３から出力されるｃｏｓ用のデータからｓｉｎ用の
データへ変換される。スイッチ回路１１５では、信号Ｓ
ＥＬに応じて、ｃｏｓ用のデータおよびｓｉｎ用のデー
タの一方が選択される。スイッチ回路１１５で選択され
た信号は、端子１１６を介して出力される。

【００６４】この実施形態では、ＰＣに接続する入力機
器としてマウスが設けられているが、実際には、ポイン
ティングデバイスであればどのようなものでも良く、例
えば、タッチパネル、ジョイスティック、トラックボー
ルのようなものでも良い。

【００６５】この実施形態では、全ての人物が最良の表
情となるように、各人物のシーンを選択するようにして
いるが、全ての人物がまじめな顔、笑った顔、ふざけた
顔などのように、さまざまな表情を撮影することによっ
て、表情の異なる集合写真を得ることができる。よっ
て、最初からさまざまな表情をするように指示しても良
い。

【００６６】この実施形態では、集合写真として撮影し
ているが、最初から１人分の画像で撮影しているので、
各人物の肖像画として仕上げても、十分な解像度を得る
ことができる。従来であれば、集合写真から１人分の画
像を切り出すと、画素数が１／１０程度減ってしまい満
足いく解像度を得ることができなかった。

【００６７】

【発明の効果】この発明に依れば、全ての人物が最良の
表情をしている集合写真を撮影することができる。さら
に、１人分の肖像画として仕上げるときにも十分な解像
度を得ることができる。また、１人分で３５枚の画像を
撮影することができるので、表情の異なる写真が複数枚
得ることができる。例えば、６人分であれば１０秒程度
で各人３５枚の画像を撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用される撮像システムの一例のブ
ロック図である。

【図２】この発明が適用される撮像システムの一例のタ
イミングチャートである。

【図３】この発明の説明に用いられる略線図である。

【図４】この発明の説明に用いられる一例のフローチャ
ートである。

【図５】この発明に適用されるミラーブロックの一例で
ある。

【図６】この発明に適用されるミラーサーボの一例のブ
ロック図である。

【図７】この発明に適用される信号発生の一例のブロッ
ク図である。

【図８】この発明に適用される信号発生の一例のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１・・・ミラーブロック、２・・・カメラブロック、３
・・・ＰＣ、４・・・拡張ボード、５・・・ＨＤＤ、６
・・・アプリケーションソフトウェア、７・・・モニ
タ、８・・・キーボード、９・・・マウス、１１・・・
ミラーサーボ回路、１２・・・制御回路、１３・・・電
源部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/765 Ｈ０４Ｎ 101:00 5/91 5/782 Ｋ // Ｈ０４Ｎ 101:00 5/91 ＪＮ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズブロックと撮像素子とを有し、複
数の人物が集合する被写体を撮影する撮像装置におい
て、複数の人物の顔またはその近傍となるように、複数の光
軸の方向を設定する第１の方向設定手段と、画枠内で上記複数の人物の顔またはその近傍を除く部分
を適当な重複率となるように、複数の光軸の方向を設定
する第２の方向設定手段と、上記第１および第２の方向設定手段で設定された上記複
数の光軸の方向に、光軸を向ける光軸変換手段とを有
し、上記第１の方向設定手段で設定された上記複数の光軸の
方向をｍ回撮影し、上記第１および第２の方向設定手段
で設定された上記複数の光軸の方向をｎ回撮影し、上記
ｍ＋ｎ回撮影された複数の画像を記録するようにしたこ
とを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１において、記録される画像と対応する光軸の方向を上記画像と共に
記録するようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項１において、再生時は、撮影時の順序とは異なり、上記第１の方向設
定手段で設定された上記複数の光軸の方向で撮影された
上記複数の画像を主体とした順序で間欠表示ができるよ
うにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項１において、上記ｍ＋ｎ回撮影された上記複数の画像を、早送り、早
戻し、一時停止、スロー送り、スロー戻し、次の被写体
の最初へ、現在の被写体の最初へ、ステップ送り、ステ
ップ戻しなどの制御をすることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項１において、記録された上記複数の画像を合成する前に、上記第１の
方向設定手段で設定された上記複数の光軸の方向で撮影
された上記複数の画像の中から上記複数の人物の顔また
はその近傍の最良となる画像をそれぞれマークするよう
にしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項５において、マークされた上記画像と、上記第２の方向設定手段で設
定された上記複数の光軸の方向で撮影された上記複数の
画像とを合成するようにしたことを特徴とする撮像装
置。
【請求項７】請求項５において、上記ｍ＋ｎ回撮影された上記複数の画像を合成するとき
に、上記画枠内でマークされた上記画像のない部分に
は、最も合成の条件の良い画像を検出し、自動合成を行
うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】請求項１において、上記ｍ＋ｎ回撮影された上記複数の画像から合成された
合成画像に対してファイル名を付け、ファイル名が付け
られた上記合成画像を転送できるようにしたことを特徴
とする撮像装置。
【請求項９】請求項１において、上記ｍを１〜１５とし、上記ｎを１とすることを特徴と
する撮像装置。
【請求項１０】請求項１において、上記ｍおよびｎは、（ｍ：ｎ）＝（０〜１５：１）の割
合で所定回数撮影するようにしたことを特徴とする撮像
装置。
【請求項１１】レンズブロックと撮像素子とを有し、
複数の人物が集合する被写体を撮影する撮像方法におい
て、複数の人物の顔またはその近傍となるように、複数の光
軸の方向を設定し、画枠内で上記複数の人物の顔またはその近傍を除く部分
を適当な重複率となるように、複数の光軸の方向を設定
し、光軸変換手段によって、設定された上記複数の光軸の方
向に、光軸を向け、上記複数の人物の顔またはその近傍となるように設定さ
れた上記複数の光軸の方向をｍ回撮影し、上記複数の人
物の顔またはその近傍および上記複数の人物の顔または
その近傍を除く部分で設定された上記複数の光軸の方向
をｎ回撮影し、上記ｍ＋ｎ回撮影された複数の画像を記
録するようにしたことを特徴とする撮像方法。
【請求項１２】請求項１１において、上記ｍを１〜１５とし、上記ｎを１とすることを特徴と
する撮像方法。
【請求項１３】請求項１１において、上記ｍおよびｎは、（ｍ：ｎ）＝（０〜１５：１）の割
合で所定回数撮影するようにしたことを特徴とする撮像
方法。