JP2005292443A - カメラの至近距離撮影用の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が一つのボタンを押すのみで至近距離までの撮影を可能とし、オートフォーカス機構を搭載する必要も無く、ピント合わせの誤操作も避けられ撮影画像全体にピントが合う簡単な構成のカメラの制御装置を提供する。
【解決手段】使用者がカメラモジュールの撮影方向を自分自身に向けて撮影する場合のように撮影対象を至近距離で撮影する際、至近距離撮影ボタン８を押下することにより、制御部１２が絞り駆動部７を制御し、絞り駆動部７は絞り部２の口径を小さな口径に設定し、大きいレンズＦ値に切り替え、これによりカメラのレンズＦ値が予め設定されている大きな被写界深度が得られるように設定して至近距離にピントが合うように制御する。カメラモジュールの回動可能な携帯電話機に適用して好適である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、至近距離の撮影機能に関し、特に、カメラの絞り部制御による至近距離撮影を可能としたカメラの至近距離撮影用の制御装置に関する。

従来のカメラの至近距離撮影機能においては、至近距離撮影をオートフォーカス機能により行うように構成されている。また、極至近距離（０．１ｍ）までのマクロ撮影を手動により可能とする全領域撮影用カメラが特許文献１に記載されている。

このカメラは、カメラレンズの保持筒に固定された手動レバーを前記保持筒の軸線の回りに回動することにより、前記保持筒を回動させながらその軸線方向に往復動させてレンズをカメラボディに対し前後に変位させるとともに、前記保持筒の回動に応じて内部の絞り部口径を変化させるように連動させる構成としたものである。

特開平１１−３２５１０８２号公報

従来の画素数の多いカメラにおいては、レンズの焦点距離が長くなることによりカメラの被写界深度が至近距離までカバーできないといった不都合があった。

また、オートフォーカス機能を有するカメラにおいては、固定焦点で被写界深度外となる至近距離等の撮影が可能であるが、オートフォーカス機能を装備することによるコストアップや誤動作による撮影ミス等が起こりうる点で問題があった。また、オートフォーカス機能を用いて至近距離の撮影を行った場合、ピントはオートフォーカスで設定された距離にのみに合うことから被写体の背景などにはピントが合わず、被写体以外がボケた画像となるといった不都合もあった。

また、特許文献１記載のような極至近距離撮影を可能に構成したものは、レンズの前後調整と絞り部の調整とを同時に制御するため機械的に複雑な機構とすることが必要であり、やはりコスト的にも問題がある。

（目的）
本発明は、以上の問題を解決するものであり、ユーザー（使用者）が一つのボタンを押すのみで至近距離までの撮影を可能とし、オートフォーカス機構を搭載する必要も無く、誤動作も避けられ撮影画像全体にピントが合う簡単な構成のカメラの至近距離撮影用の制御装置を提供することを目的とするものである。

本発明の目的は、カメラ付き携帯電話機等に適用可能であり、カメラモジュールの撮影方向をキー操作部を有するフロント方向等に回動可能なカメラにおけるフロント側での至近距離撮影を容易に行うことを可能としたカメラの至近距離撮影用の制御装置を提供することにある。

本発明によるカメラの絞り部の制御による至近距離撮影機能は、カメラを搭載した装置の絞り部制御用の操作ボタンを押下することによりカメラレンズＦ値を大きく設定し、至近距離へのピントをカバーできるように切り替える機能を有することを特徴とする。

本発明のカメラの至近距離撮影用の制御装置は、光を集光するレンズと、該レンズからの光量を調整する絞り部と、前記絞り部を通過した光により結像した被写体像を撮影する撮影部と、を備えるカメラの至近距離撮影用の制御装置であって、至近距離撮影用の操作ボタンと、前記操作ボタンの操作により予め設定した至近距離撮影を可能とする被写界深度が得られるように前記絞り部の口径を狭める駆動部と、を有することを特徴とする。

また、光を集光するレンズと、該レンズからの光量を調整する絞り部と、前記絞り部を通過した光により結像した被写体像を撮影する撮影部と、からなるカメラモジュールを備えるカメラの至近距離撮影用の制御装置であって、前記カメラは、前記カメラモジュールの撮影方向を表示部や操作部等の前面等、操作者側へも回動可能な可動機構を備え、前記可動機構に連動して撮影方向を所定方向に向けた場合に予め設定した至近距離の撮影を可能とする被写界深度が得られるように前記絞り部の口径を狭める駆動部と、を有することを特徴とする。例えば前記カメラは携帯電話機に設けられ、前記カメラモジュールは携帯電話機の筐体の前面及びは背面側に回動可能であり、撮影方向を前記前面側に回動した場合に前記絞り部の口径を狭める駆動部を有することを特徴とする。

また、前記カメラは、前記撮影部に前記被写体像を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子を備えるとともに、撮像素子から出力される撮像信号を処理して画像信号を生成する画像信号処理部を備えるデジタルカメラであることを特徴とし、また、前記カメラは、携帯電話機等の携帯通信端末に設けられていることを特徴とし、更に、前記レンズは固定焦点レンズであることを特徴とする。

本発明によれば、使用者が一つのボタンを押下して撮影するのみでピントの合った撮影を行うことが可能であり操作が容易であり簡素な構造により使い勝手が良い機能が実現される。

オートフォーカス機能では所望の箇所にピントを合わせて撮影したつもりでもピントズレが起こる可能性があり、誤操作により確実にピントが合うとは限らず、ピントズレが無いように確認した上で撮影を行うような操作が必要となるが、本発明はあるポイントに合わせたフォーカス調整を行う訳ではなく、被写界深度を増加させるのみであるため、被写界深度内でピントが合わないという誤動作は発生しないから撮影ミスを防止することができる。

また、オートフォーカス機能により至近距離にピントを合わせた場合、ピンポイントのフォーカス状態となるため、至近距離の撮影では後ろの風景にはピントは合わず、背景はボケた画像となってしまうが、本発明によれば背景を含めて全てにフォーカスを合わせた撮影を行うことが可能である。例えば自分自身を撮影した場合、至近距離から∞までフォーカスが合う為、後ろの風景までピントの合った撮影を行うことが可能となる。

本発明では光量調整用の絞り部機構を活用制御する構成としたものであり、オートフォーカス機能を搭載するコストを削減することができる。

更に携帯電話機等への適用により、テレビ電話等での操作者自身の撮影に簡単な構造で使い勝手のよい撮影機能を実現することが可能である。

（構成の説明）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態としてデジタルカメラを例とした構成を示すブロック図である。

本実施の形態のデジタルカメラは、レンズ１、絞り部２、撮像部の撮像素子としてのＣＣＤ（Charge Coupled Device）３、Ａ／Ｄ変換部４、画像データを処理し一時的に記録するＲＡＭ（Random Access Memory）を含む画像処理部５、圧縮された画像データを記録可能なメモリカード等のメモリ６、絞り部２を駆動制御する絞り駆動部７、至近距離撮影用の操作ボタン（至近距離撮影用ボタン）８、画像を表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）１０、ＬＣＤ１０に表示される画像のデータが格納されるＶＲＡＭ１１、その他メモリ６内のデータを外部機器に出力するための図示しないインターフェイス、制御プログラムを格納するＲＯＭなど及びこれらを制御する制御部（ＣＰＵ）１２から構成される。

レンズ１は撮影対象からの光を集光して絞り部２に出力する。絞り部２はレンズ１から入力した光の光量を調節するための複数の羽状の遮光板により開口を形成し、開口の口径が制御可能である。絞り駆動部４は絞り部２の口径を制御する駆動部である。ＣＣＤ３は絞り部２を通過した光により結像した被写体像を撮像し画像データを出力する。レンズ１、絞り部２、ＣＣＤ３によりカメラの光学系ブロックとしてのカメラモジュールが構成される。

ＣＣＤ３により撮像された画像信号（画像データ）はＡ／Ｄ変換部４でデジタル信号に変換され、前記デジタル信号は画像信号処理部５により表示画像データとしてＶＲＡＭ１１に格納されるとともに表示部１０にモニタ画像として表示され、更に所定の画像圧縮処理等が行われてメモリ６に記録される。

至近距離撮影ボタン８は、カメラモジュール又はカメラモジュールが実装される携帯電話機等のキー操作部等に設けられ、操作者が自分自身を撮影する等のような至近距離の撮影時に押下する操作ボタンである。シャッターボタン９は使用者により撮影時に押下される操作ボタンである。

制御部１２はＣＰＵと各部のデータの入出力手段とを備え、制御プログラムを実行することによりデジタルカメラの様々な制御を行う。特に、ＣＣＤ３における撮像の開始、停止のタイミング制御及び画像データの読み出し制御を行うとともに、前述のＡ／Ｄ変換部４、画像信号処理部５及びＬＣＤ１０等の間の制御を行い、特に、至近距離撮影ボタン８の押下時に絞り駆動部７を駆動しその口径を予め設定した広い被写界深度が実現できるように小口径に切り替える制御を行う。更に制御部１２は、絞り部２の口径に応じて、所定の露出を確保するように前記タイミング制御等により実質的にシャッター速度を制御するように構成することができる。この場合、撮影対象の明るさを計測する露出計を使用するように構成することができる。

（動作の説明）
本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
図２は本実施の形態の動作フローを示す図である。使用者は撮影対象に応じて至近距離か否かを判断し（Ｓ１）、例えば使用者自体を撮影するような至近距離の撮影を行う場合にはカメラを搭載した装置に割り振ってある至近距離撮影ボタン８を押下する（Ｓ２）。制御部１２のＣＰＵは当該ボタン８の押下を認識し絞り駆動部７を制御し（Ｓ３）、絞り駆動部７は絞り口径を小口径に設定し（Ｓ４）、カメラレンズＦ値を大きくする。この後、使用者はシャッターボタン９を押下することにより（Ｓ５）、撮影を実行する（Ｓ６）。また、ステップＳ１において、使用者が撮影距離が至近距離でないと判断した場合は、直接シャッターボタン９を押下することにより（Ｓ５）、撮影を実行する（Ｓ６）。

以上のように、使用者がカメラモジュールの撮影方向を自分自身に向けて撮影する場合のように、撮影対象を５０ｃｍ程度までの至近距離で撮影する際、至近距離撮影ボタン８を押下することにより、制御部１２が絞り駆動部７を制御し、絞り駆動部７は絞り２の口径を小さな口径に設定し、大きいレンズＦ値に切り替え、これによりカメラのレンズＦ値が予め設定されている大きな被写界深度が得られるように設定され、至近距離にピントが合うように制御される。ここで、カメラのレンズ１の焦点距離ｆと絞り部２の開口径ＤとレンズＦ値の関係式は以下のとおりである。
レンズＦ値＝ｆ／Ｄ（ｆ：焦点距離、Ｄ：レンズ開口径）
焦点距離ｆはカメラにより固定値であり、レンズ開口径Ｄは絞り部の径を示しており、本式から絞り部径Ｄを小さくすればレンズＦ値が大きくなることが解る。

図３はカメラのレンズＦ値と被写界深度の関係を示す図である。同図からわかるように、レンズＦ値が小の場合には小さい被写界深度によりピントの合う撮影範囲が狭まるが、レンズＦ値が大の場合には大きい被写界深度によりピントの合う撮影範囲が拡大し、至近距離をカバーできるフォーカス範囲となりピントズレを起こすことなく撮影することが可能となる。
（他の実施の形態）
図４は本発明の他の実施の形態を示す図である。本実施の形態は折り畳み式のカメラ付き携帯電話機に適用した例を示すものであり、カメラモジュールＭはヒンジ軸２２に設けられ、シャッターボタン９は操作部２３の何れかのキーに割り振られている。その他の回路ブロックは携帯電話機２１本体内に設けられ、カメラモジュールは手動によりヒンジ軸の軸線の回りに回動可能に設けられている。

本実施の形態のカメラ付き携帯電話機は、より具体的には、テンキー等、操作部２３を含む筺体前面のフロントケースとその背面のリアケースが係合することにより形成される２つの筺体でなり、両筺体がそれぞれのフロントケースの端部でヒンジ結合することにより構成された円筒状のヒンジ軸を有する折り畳み式の携帯電話機筺体の構造を有する。円筒状のヒンジ軸の一部には、手動により独立して回動する円筒部２４を備え、その円筒部２４の円弧状に湾曲した側壁にレンズ用の開口を有し、カメラモジュールがその開口にレンズ１を対向するように該円筒部２４の内部に実装されるとともに、円筒部２４の回動機構と連動してオンオフ動作する至近距離撮影スイッチ１３が前記至近距離撮影ボタン８に代えて設けられている。

本実施の形態では、至近距離撮影スイッチ１３は前記円筒部２４の開口が２つのフロントケースの前面（又は筺体前面）のなす角度の範囲内に位置する場合又は一方のフロントケースから前面側の一定の角度範囲に位置する場合にのみオン状態になるように回動機構と連動して動作するように構成されている。

以上の構成により使用者が当該カメラ付き携帯電話機２１でテレビ電話を行う場合や使用者が携帯電話機のフロントケース側に対面する形で撮影を行う場合のような至近距離撮影を行うと、至近距離撮影スイッチ１３がオン状態となり、制御部１２は絞り駆動部７を制御し、大きいカメラＦ値に設定されるので、カメラモジュールは自動的にカメラの被写界深度は増大し、使用者を含む至近距離の撮影に好適な状態が設定される。本実施の形態によりより使い勝手の良い至近距離撮影機能を実現することができる。

本実施の形態において至近距離撮影スイッチ１３に加えて更に操作部２３に前記至近距離撮影ボタン８を設けることができる。この場合は、カメラモジュールを筺体の背面側に回動した場合にも至近距離撮影ボタン８を押下することにより至近距離の撮影が可能となる。

更に他の実施の形態として、フロントケース側及びリアケース側にそれぞれ独立したカメラモジュールを設けたカメラ付き携帯電話機においては、キー操作部から何れかのカメラモジュールを動作するように選択可能に構成し、フロントケース側のカメラモジュールを使用可能に切り替えた場合、当該キー操作により実質的に至近距離撮影スイッチをもオン状態とするように構成することにより、より使い勝手の良い至近距離撮影機能を実現することができる。
なお、以上の実施の形態ではデジタルカメラの例を説明したが本発明はフィルムを使用するカメラに適用可能であることは云うまでもない。

本発明のカメラの至近距離撮影用の制御装置の一実施の形態を示す図である。 本実施の形態の動作フローを示す図である。 レンズＦ値と被写界深度の関係を示す図である。 本発明をカメラ付き携帯電話機に適用した他の実施の形態を示す図である。

符号の説明

１ レンズ
２ 絞り部
３ ＣＣＤ（撮像素子）
４ Ａ／Ｄ変換部
７ 絞り駆動部
８ 至近距離撮影ボタン
９ シャッターボタン
１２ 制御部（ＣＰＵ）
１３ 至近距離撮影スイッチ
２２ ヒンジ軸
２３ 操作部
２４ 円筒部

Claims (5)

1. 光を集光するレンズと、該レンズからの光量を調整する絞り部と、前記絞り部を通過した光により結像した被写体像を撮影する撮影部と、を備えるカメラの至近距離撮影用の制御装置であって、
   至近距離撮影用の操作ボタンと、前記操作ボタンの操作により予め設定した至近距離撮影を可能とする被写界深度が得られるように前記絞り部の口径を狭める駆動部と、を有することを特徴とするカメラの至近距離撮影用の制御装置。
2. 光を集光するレンズと、該レンズからの光量を調整する絞り部と、前記絞り部を通過した光により結像した被写体像を撮影する撮影部と、からなるカメラモジュールを備えるカメラの至近距離撮影用の制御装置であって、
   前記カメラは、前記カメラモジュールの撮影方向が回動可能な可動機構を備え、前記撮影方向が所定方向に回動した場合に前記可動機構に連動して予め設定した至近距離撮影を可能とする被写界深度が得られるように前記絞り部の口径を狭める駆動部と、を有することを特徴とするカメラの至近距離撮影用の制御装置。
3. 前記カメラは、前記撮影部に前記被写体像を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子を備えるとともに、撮像素子から出力される撮像信号を処理して画像信号を生成する画像信号処理部を備えるデジタルカメラであることを特徴とする請求項１〜２の何れかの請求項記載のカメラの至近距離撮影用の制御装置。
4. 前記カメラは、携帯通信端末に設けられていることを特徴とする請求項３記載のカメラの至近距離撮影用の制御装置。
5. 前記レンズは、固定焦点レンズであることを特徴とする請求項１ないし４の何れかの請求項記載のカメラの至近距離撮影用の制御装置。

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