JP2005020226A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】カメラによる撮影の際の撮影ミスを判定し撮影者に警告を行う構成とした電子カメラを提供すること。
【解決手段】レンズ光学系１により結像される被写体像の結像位置には、固体撮像素子としてのＣＣＤ４が設けられており画像を電気信号に変換する。ＣＣＤ４の出力信号はＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換され、画像データとしてバッファメモリ１３に格納される。システムコントローラ２の制御により、手ぶれ演算判定部２１はバッファメモリ１３から画像データを取り込んで、撮影状態を判定する。この際に、画像データに２方向のフーリエ変換を実行し周波数成分に差があるかどうかにより手ぶれの有無を判定し、判定結果は音声アラーム発生部２３、ＬＣＤアラーム表示部２４などでメッセージとしてユーザに報知される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラによる撮影の際の撮影ミスを判定し撮影者に警告を行う構成とした電子カメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ユーザが電子カメラを手に持って被写体を撮影する際に、シャッタ速度が遅い場合などには、露光中にカメラが振れてしまい失敗写真となる場合がある。また、暗い所での撮影では、ストロボが発光しなかったり、発光部を手で覆い隠してしまったりすることがある。あるいは、撮影光学系そのものを手で覆い隠したりしてしまったりすることがあるために失敗写真が発生する。
【０００３】
図３〜図５は、被写体の撮影時における画像の状態を示す説明図である。図３は、枠Ｆ内に被写体である人物Ｐと、背景の山Ｍが正常に撮影される場合の画像３０を示している。図４は、手ぶれにより枠がＦｈに、被写体である人物がＰｈに、背景の山がＭｈに、いずれも横方向にぶれた画像３１を示している。図５は、手ぶれにより枠がＦｖに、被写体である人物がＰｖに、背景の山がＭｖに、いずれも縦方向にぶれた画像３２を示している。
【０００４】
手ぶれによる失敗写真を防止することに関して、特許文献１には加速度計により撮影時のカメラの振動状態を検出することが記載されている。特許文献１においては、手ぶれ検出のために、Ｘ方向及びＹ方向の２方向の振れを検出するための２つの加速度センサと、その処理用ＩＣを搭載している。加速度センサを設ける場合には、カメラ内部機構のレイアウトの関係から、加速度センサと処理回路とを離して配置しなければならず、微弱な信号を伝搬するセンサ出力ラインにノイズが入り込まないようにシールドする等の処置を施す必要がある。このような処置を施さないと精度が劣化して、目的となる手ぶれ判定動作の信頼性が低下してしまうからである。なお、特許文献１では、露出においては測光計を内臓させ、撮影時に適正露光であるか否かを検出するための測光光学系が設けられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３２８４０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された従来の電子カメラは、前記のように２つの加速度センサと、その処理用ＩＣを搭載する必要があり、これらの部品が未装備のカメラに対しては、大型化かつ高コスト化するという問題があった。また、加速度センサを設ける場合には、前記のようにシールド処理が必要となるのでコストがさらに上昇し、シールドの設置スペースが必要となる。これに加えて、測光光学系が必要になるので構成が複雑になるという問題があった。
【０００７】
この種の電子カメラにおいては、多機能化された高級高価格の電子カメラよりも、小型軽量で低価格のタイプがユーザに好まれるため、低コスト、省スペースで必要な機能が実現できることが要請されている。しかしながら、従来の構成では、撮影時に撮影環境が適正な状態で有るかどうかを計測する各種センサを設けており、その配置のためのスペース等を確保する必要がある。このため、手ぶれ警告を行なう機能を、小型低価格で省スペース化のもとで付加した電子カメラを実現することが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮影の際に手ぶれ状態を報知する手ぶれ防止機能の付加を、低コスト及び省スペースで実現する電子カメラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子カメラは、映像を結像する撮影光学系と、前記撮影光学系により結像した画像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子から出力された映像信号を保持する記録素子と、前記記録素子に保持された撮影済みの映像信号の状態を判断する演算装置と、前記演算装置による判断結果を撮影者に伝える伝達手段とを有することを特徴とする。このように、撮影済みの映像信号の状態を演算装置で判断して、判断結果を撮影者に伝えるので、撮影者は具体的な撮影状態における撮影結果の良否を理解して、次回からの撮影の際に対策を講じることができる。すなわち、撮影者に対する学習効果が得られる。また、失敗写真の判断を特別なセンサなどの部品を設けることなく内部の演算のみで実行しているので、安価に、しかもスペースを拡張することなく電子カメラに失敗写真の判定機能を付与することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる電子カメラの構成を示すブロック図である。撮影レンズ系１には、絞り機構（アパーチャ機構）１ａが組み込まれている。絞り機構１ａは、システムコントローラ２により動作制御されるレンズ系制御部３により駆動される。この撮影レンズ系１により結像される被写体像の結像位置には、固体撮像素子としてのＣＣＤ４が設けられている。
【００１１】
ＣＣＤ４は、ＣＣＤ制御部５からの信号により駆動される。ＣＣＤ４は、その撮像面に結像した被写体像の明るさに応じた信号電荷を蓄積し、蓄積された信号電荷を撮像電子画像信号としてプリプロセッサ部１０に出力する。 撮影レンズ系１からＣＣＤ４の撮像面に至る光路中にはハーフミラー６を設け、上記被写体像の一部をビューファインダー系（図示せず）に導いている。
【００１２】
システムコントローラ２は、ＡＦセンサ７ａとＡＦ演算部７ｂとによって検出される被写体距離情報に従って前記レンズ系制御部３を駆動して、被写体に対する撮影レンズ光学系１の焦点位置合わせを制御する。 また、システムコントローラ２は、ＡＥセンサ８ａとＡＥ演算部８ｂとによって検出される被写体の明るさ（輝度）情報に従って前記レンズ系制御部３を駆動し、前記絞り機構１ａによる入射光量に対する絞り制御を行う。
【００１３】
システムコントローラ２は、絞り制御に関連して同時に前記ＣＣＤ制御部５の動作を制御し、前記ＣＣＤ４による信号電荷の蓄積時間を制御する。このＣＣＤ４による信号電荷の蓄積時間の制御による撮影シャッタ速度制御と、前記絞り機構１ａによる入射光量に対する絞り制御とにより、ＣＣＤ４によって電子的に撮影される被写体像に対する露出制御（露光制御）が実行される。
【００１４】
さらに、システムコントローラ２は、ＷＢセンサ９ａとＷＢ演算部９ｂとによって検出される被写体の色情報に従い、その色温度を求める。得られた色温度に基づいて、前記ＣＣＤ４に電子的に撮像入力される電子画像に対する色調整（ホワイトバランス調整）を実行する。この色調整（ホワイトバランス調整）は、前記ＣＣＤ４から出力される電子画像信号に対してガンマ（γ）補正等の所定のビデオ処理を施すプリプロセッサ部１０により実行される。
【００１５】
次に、システムコントローラ２は、同期信号発生器１１を制御して各種の同期信号を発生させて前述したＣＣＤ４による撮影動作を制御すると共に、プリプロセッサ部１０によるビデオ信号処理を制御する。プリプロセッサ部１０においては、所定のビデオ信号処理が施された電子画像信号をＡ／Ｄ変換器１２を介してディジタル信号に変換し、当該ディジタル信号をバッファメモリ１３に一時的に格納する。このバッファメモリ１３に格納された電子画像信号に対して、データ圧縮符号化器１４を用いてＡＤＰＣＭやＡＤＣＴ等の可変長符号化データ圧縮が施される。
【００１６】
このような可変長符号化データ圧縮処理を施す前に、ＤＰＣＭ等の固定長のデータ圧縮符号化器１５を用いて前記バッファメモリ１３に格納された電子画像信号を予め符号化しておく場合もある。この場合には、データ圧縮符号化器１４は、固定長のデータ圧縮符号化された電子画像信号に対して、これを可変長のデータ圧縮符号化を行い、そのデータ量を更に圧縮することになる。
【００１７】
このようにして可変長のデータ圧縮符号化がなされた電子画像信号は、インターフェース１６を介して接続されたメモリカード１７の画像メモリ部１８に記録される。このような一連の電子画像信号のデータ圧縮符号化処理と、そのデータ圧縮符号化された電子画像信号の画像メモリ部１８への記録は、前記システムコントローラ２の制御の下で実行される。
【００１８】
また、前記システムコントローラ２の制御の下に、手ぶれ演算判定部２１と、ピント位置演算判定部２２が次のような処理を行なう。手ぶれ演算判定部２１は、前記バッファメモリ１３（記録素子）に保持されている撮影済みの映像信号について、図２で説明するように２方向のフーリエ変換の演算を行なう。２方向のフーリエ変換の演算の結果、周波数成分に差があるかどうかにより手ぶれの有無を判定する。またピント位置演算判定部２２は、測距情報から被写体像の結像位置（ピント位置）について演算し、ピントが合っているかどうかを判定する。
【００１９】
前記システムコントローラ２は、手ぶれ演算判定部２１、ピント位置演算判定部２２で検出されるデータの判定結果に基づいて、撮影者に対する警告報知を行う。この警告報知は、電子カメラ本体の外部に設けられたＬＣＤアラーム表示部２４や、ビューファインダー系に組み込まれたファインダーアラーム表示部２５を用いて警告メッセージ等を表示出力したり、音声アラーム発生部２３を用いてアラーム音を発する等して行われる。
【００２０】
図２は、本発明の処理手順を示すフローチャートである。図２において、処理プログラムをスタートさせる（ステップＳ１）。電子カメラにより測光を行い（ステップＳ２）、レリース操作により（ステップＳ３）、画像データ（映像信号）をバッファメモリ１３から手ぶれ演算判定部２１に取り込む（ステップＳ４）。手ぶれ演算判定部２１により、画像データを少なくとも２方向についてフーリエ変換を行なう（ステップＳ５）。
【００２１】
前記フーリエ変換の結果、周波数成分に差があるかどうかを判定する（ステップＳ６）。ここで、画像データをフーリエ変換した際に、２方向の周波数成分に差がある場合には前記ステップＳ６の判定結果がＹｅｓとなり、手ぶれが発生したものと判定されて再撮影を要求する（ステップＳ９）。この際には、警告メッセージをユーザに報知する（ステップＳ１０）。メッセージの報知は、前記ＬＣＤアラーム表示部２４、ファインダーアラーム表示部２５の表示装置を用いて警告メッセージを表示出力する。また、音声アラーム発生部２３を用いて音声でメッセージを報知する。メッセージの報知が終わると処理プログラムを終了する（ステップＳ１１）。
【００２２】
ユーザに報知されるメッセージの例として、「カメラがぶれている可能性があります。」、「カメラを両手でしっかりと持ってください。」、「もう１枚撮影しましょう。」などのように、ユーザが親しみを持てる内容とする。このようなメッセージが前記表示装置または音声発生手段により報知されると、ユーザは撮影した時点で何が問題で失敗したかを認識することができる。また、ピント位置についても、近いか遠いかを前記表示装置または音声発生手段によりユーザに報知する。
【００２３】
さらに、必要であれば再度撮影することを促すメッセージを報知する。このようなメッセージは、システムコントローラで露光量を演算し露光量が適当ではないと判断した場合に報知される。ユーザはどのようなカメラ操作の際に再度撮影の警告メッセージが報知されるかが理解できるので、失敗写真が発生した原因及び対策を自然と身に付けることが可能となる。
【００２４】
従来の失敗写真の警告装置では、撮影操作中に警告動作が行われるために、撮影画像を見ながら失敗理由を理解することは出来ず、失敗の繰り返しが発生していた。しかしながら、本発明においては、撮影済みの映像信号を用いて撮影状態の良否を判定しているので、ユーザは失敗写真の発生理由を具体的に理解することができ、次回からの撮影の際の対策を講じることができるので学習効果が得られる。
【００２５】
図２において、画像データについて２方向フーリエ変換した結果、周波数成分に差がない場合には前記ステップＳ６の判定結果がＮｏとなり、画像データを画像メモリ１８に格納する（ステップＳ７）。また、ユーザにメッセージを報知する（ステップＳ８）。この場合のメッセージは、「綺麗に撮影できました。」、「良い写真ですね。」というように、ユーザの撮影技術をほめる内容とし、ユーザが電子カメラを繰り返し操作する意欲を高めようにする。メッセージの報知が終わると処理プログラムを終了する（ステップＳ１１）。
【００２６】
本発明の実施の形態にかかる前記撮影済みの映像信号の状態を判断する演算装置（手ぶれ演算判定部）は、映像を少なくとも２方向にフーリエ変換することより撮影の取り直しを判断するものである。この際に、前記演算装置は、前記フーリエ変換した２方向の周波数成分が大きく異なる場合に手ぶれが発生したものと判断する。このように、映像のフーリエ変換による演算結果を用いているので、比較的簡単な演算で手ぶれ発生を判断することができる。
【００２７】
また、本発明の演算装置（ピント位置演算判定部）は、測距情報からピント位置の適否を撮影者に報知する。また、本発明の前記演算装置は、露光量を演算し撮影の取り直しが必要か否かを判断する。このように、本発明の演算装置は、撮影の際に取得した測距情報や露光量のデータに基づいて、ピント位置の適否や撮影の取り直しの必要性を判断しているので、既存の構成でユーザに有益な機能を拡張することができる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る警告メッセージの伝達手段は、表示装置でメッセージを表示するものである。この場合には、ユーザは視覚により確実に演算装置による判断結果を認識することができる。また、本発明の前記伝達手段は音声情報でメッセージを報知するものである。この場合には、ユーザは電子カメラから離れた位置にいる場合でも演算装置による判断結果を認識することができる。このように、既存の表示装置や音声発生部を用いて、撮影状態についてのメッセージを撮影者に伝達しているので、コストを上昇させることなく当該伝達手段を実現することができる。また、このようなメッセージの伝達を行なうことにより、撮影者に対して電子カメラを操作する際の興味を高め、電子カメラがより身近なものとして親しみを増大させることができる。
【００２９】
本発明の電子カメラは、撮像光学系の撮影画角が対角９０度以下で撮影される場合に特に効果がある。この場合には、撮影時の光学系が望遠系となり、手ぶれやピント位置のずれがより発生し易い条件となる。また、本発明の電子カメラは、Ｆナンバーが５以下で撮影される場合に特に効果がある。この場合には、被写界深度が浅くなり、ピントが合わない状態が発生し易くなる。
【００３０】
すなわち、上記のような撮影画角とＦナンバーの双方またはいずれかの条件で撮影をする場合には、撮影の際の撮影ミスの危険性が増加する。従って、上記のような撮影画角とＦナンバーの双方またはいずれか条件で撮影をする場合に、撮影ミスを判定し、撮影者に警告を行なう本発明はより好適であり、失敗写真の発生を抑制できる。或いは撮り直しにより、失敗写真の救済が可能となる。
【００３１】
以上説明したように、本発明は、自分（ユーザ）を被写体として撮影するために、片手で電子カメラを持って撮影レンズを自分に向けて撮影する自己撮影や、電子カメラを他人に渡して、自分を被写体として撮影を依頼する依頼撮影において、手ぶれ状態を報知する手段を低コストでかつ省スペースで実現することができる。
【００３２】
本発明の電子カメラは、次のように構成される。
【００３３】
（１）前記撮影済みの映像信号の状態を判断する演算装置は、映像を少なくとも２方向にフーリエ変換することより撮影の取り直しを判断することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【００３４】
（２）前記フーリエ変換した２方向の周波数成分が大きく異なる場合に手ぶれが発生したと判断することを特徴とする（１）に記載の電子カメラ。
【００３５】
（３）前記演算手段は、測距情報からピント位置の適否を撮影者に報知することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【００３６】
（４）前記伝達手段は、表示装置でメッセージを表示することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【００３７】
（５）前記伝達手段は、音声情報でメッセージを報知することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【００３８】
（６）前記演算装置は、露光量を演算し撮影の取り直しが必要か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【００３９】
（７）前記撮像光学系の撮影画角が対角９０度以下で撮影されることを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【００４０】
（８）前記撮像光学系のＦナンバーが５以下で撮影されることを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、従来のように撮影操作を行なっている状態でユーザに失敗写真を警告するのではなく、撮影済みの映像信号を用いて撮影状態の良否を判定している。このため、ユーザは失敗写真の発生理由を具体的に理解することができ、学習効果が得られる。また、従来のように各種センサやシールドなどの部品を特別に設ける必要がなく、制御部の演算で撮影状態の良否を判定している。このため、低コストでしかも省スペースでユーザに失敗写真の警告を行なう機能を付加することができる。このように、前記判定結果をユーザにメッセージとして報知しているので、ユーザに対するサービスが向上し電子カメラへの親近感を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の電子カメラを示すブロック図である。
【図３】正常な撮影状態を示す説明図である。
【図４】横方向の手ぶれの例を示す説明図である。
【図５】縦方向の手ぶれの例を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・レンズ系、２・・・システムコントローラ、４・・・ＣＣＤ、１３・・・バッファメモリ、１８・・・画像メモリ、２１・・・手ぶれ演算判定部、２２・・・ピント位置演算判定部、２３・・・音声アラーム、２４・・・ＬＣＤアラーム、２５・・・ファインダアラーム

Claims (1)

1. 映像を結像する撮影光学系と、前記撮影光学系により結像した画像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子から出力された映像信号を保持する記録素子と、前記記録素子に保持された撮影済みの映像信号の状態を判断する演算装置と、前記演算装置による判断結果を撮影者に伝える伝達手段とを有する電子カメラ。

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