JP2005351950A

JP2005351950A - 撮像装置、及び、撮像装置の光照射方法

Info

Publication number: JP2005351950A
Application number: JP2004169647A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Fujishi; 重男藤司
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】撮影アスペクト比が変更されても撮影対象へ光を適切に照射可能な撮像装置、及び、この撮像装置に用いられる光照射方法を提供する。
【解決手段】ストロボ４４及びリフレクタ４２Ｃは、撮影アスペクト比が４：３に設定されている時には、ストロボ駆動部４２Ｂにより駆動されて、レンズ４２Ａに近接した第１位置Ｐ１に配置される。第１位置Ｐ１では、ストロボ４４からの光は、撮影アスペクト比が４：３の範囲Ｌ１を照射可能な照射角度で出射される。また、撮影アスペクト比が１６：９に設定されている時には、ストロボ駆動部４２Ｂにより駆動されて、第１位置Ｐ１よりもレンズ４２Ａから遠い第２位置Ｐ２に配置される。第２位置Ｐ２では、ストロボ４４からの光は、撮影アスペクト比が１６：９の範囲Ｌ２を照射可能な照射角度とされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置に係り、特に、撮影時の撮影アスペクト比を切替え可能な撮像装置、及び、この撮像装置に用いられる撮像装置の光照射方法に関する。

従来の撮像装置では、通常、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージ・センサ等の撮像素子による撮像画像（被写体像）のアスペクト比は４：３である。一方、４：３以外のアスペクト比、例えば、所謂パノラマ撮影の場合のアスペクト比や、ワイドサイズのアスペクト比１６：９、での撮影も行なわれる傾向にある。そこで、通常の撮影アスペクト比４：３とそれ以外の撮影アスペクト比の双方での撮影が可能とされた撮像装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、撮影アスペクト比が異なれば、撮影対象の範囲も異なる。したがって、撮像装置から撮影対象へ光を照射する場合、撮影アスペクト比が切替えられることにより、適切な光の照射が行なわれなくなる場合が生じうる。
特開平７−４３８２９号公報

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、撮影アスペクト比が変更されても撮影範囲へ光を適切に照射可能な撮像装置、及び、この撮像装置に用いられる光照射方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の撮像装置は、複数パターンの撮影アスペクト比での撮影を可能とされた撮像装置であって、撮影対象に対して光を照射する光照射手段と、撮影アスペクト比を切替える撮影アスペクト比切替え手段と、前記撮影アスペクト比切替え手段により切替えられた撮影アスペクト比に対応した撮影範囲に光が照射されるように、前記光照射手段による光の照射角度を変更する照射角度変更手段と、を含んで構成されている。

また、請求項３に記載の撮像装置の光照射方法は、複数パターンの撮影アスペクト比での撮影を可能とされた撮像装置に用いられる撮像装置の光照射方法であって、撮影アスペクト比を所定の撮影アスペクト比に切替え、切替えられた撮影アスペクト比に対応した撮影範囲に光が照射されるように、前記撮像装置から撮影対象への光の照射角度を変更する、ものである。

請求項１及び請求項３の発明は、複数パターンの撮影アスペクト比での撮影を可能とされた撮像装置に適用されるものである。撮影アスペクト比が変わると、撮影範囲も変化する。したがって、撮影対象へ光を照射する際の、適切な光の照射角度も撮影アスペクト比によって変化する。そこで、請求項１及び請求項３の発明では、切替えられた撮影アスペクト比に対応した撮影範囲に光が照射されるように、撮影対象への光の照射角度を変更する。

この構成によれば、撮影アスペクト比が変更されても撮影対象へ光を適切に照射することができる。

なお、請求項１の撮像装置は、請求項２に記載のように、前記照射角度変更手段が、撮影範囲の縦方向または横方向のいずれか一方の照射角度を変更することを特徴とすることもできる。

また、請求項３の撮像装置の光照射方法は、請求項４に記載のように、前記照射角度の変更は、撮影範囲の縦方向または横方向のいずれか一方の照射角度の変更であることを特徴とすることもできる。

一般的に、撮影アスペクト比が変更されると、撮影範囲の縦方向または横方向のいずれか一方向が変化する。そこで、請求項２及び請求項４の発明では、縦方向または横方向のいずれか一方の照射角度の変更により、撮影アスペクト比に応じた光の照射角度の変更を行なう。これにより、縦横両方の照射角度を変更する場合と比較して、簡単に適切な照射角度を実現することができる。

以上説明したように、本発明の撮像装置、及び撮像装置の光照射方法によれば、撮影アスペクト比が変更されても撮影対象へ光を適切に照射することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明をデジタルカメラに適用した場合について説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。

デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ２１と、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光を発するストロボ４４と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ２０と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）５６Ａと、電源スイッチ５６Ｂと、が備えられている。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン５６Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。

そして、デジタルカメラ１０では、レリーズボタン５６Ａを半押し状態にすることによりＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。

一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ２０の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）３８と、撮影を行うモードである撮影モード及び被写体像をＬＣＤ３８に再生するモードである再生モードの何れかのモードに設定する際にスライド操作されるモード切替スイッチ５６Ｃと、が備えられている。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、ＬＣＤ３８として、表示領域のアスペクト比が１６：９とされた所謂ワイドサイズのものが適用されている。

また、デジタルカメラ１０の背面には、十字カーソルボタン５６Ｄと、撮像する被写体像の撮影アスペクト比を１６：９及び４：３の何れか一方に選択的に切り替える際に押圧操作されるワイド切替スイッチ５６Ｅと、が更に備えられている。

なお、十字カーソルボタン５６Ｄは、ＬＣＤ３８の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向等を示す４つの矢印キーを含んで構成されている。また、ワイド切替スイッチ５６Ｅは、押圧操作する度に、その時点で設定されている撮影アスペクト比を他方のアスペクト比に切り替えるものとされている。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の主要構成を説明する。

デジタルカメラ１０は、前述のレンズ２１を含んで構成された光学ユニット２２と、レンズ２１の光軸後方に配設された電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）２４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部２６と、を含んで構成されている。

一方、デジタルカメラ１０は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部３０と、を含んで構成されている。

なお、デジタル信号処理部３０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ４８の所定領域に直接記憶させる制御も行う。

ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ２４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２８によってデジタル画像データに変換された後にデジタル信号処理部３０に入力される。

一方、デジタルカメラ１０は、被写体像やメニュー画面等をＬＣＤ３８に表示させるための信号を生成してＬＣＤ３８に供給するＬＣＤインタフェース３６と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）４０と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するメモリ４８と、メモリ４８に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース４６と、を含んで構成されている。

更に、デジタルカメラ１０は、可搬型のメモリカード５２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース５０と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸張処理を行う圧縮・伸張処理回路５４と、を含んで構成されている。

なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、メモリ４８としてＶＲＡＭ（Video RAM）が用いられ、メモリカード５２としてスマートメディア（Smart Media(登録商標)）が用いられている。

デジタル信号処理部３０、ＬＣＤインタフェース３６、ＣＰＵ４０、メモリインタフェース４６、外部メモリインタフェース５０、及び圧縮・伸張処理回路５４はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ４０は、デジタル信号処理部３０及び圧縮・伸張処理回路５４の作動の制御、ＬＣＤ３８に対するＬＣＤインタフェース３６を介した各種情報の表示、メモリ４８及びメモリカード５２へのメモリインタフェース４６ないし外部メモリインタフェース５０を介したアクセスを各々行うことができる。

一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はＣＰＵ４０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。

更に、デジタルカメラ１０にはモータ駆動部３４が備えられており、光学ユニット２２に備えられた図示しない焦点調整モータもＣＰＵ４０によりモータ駆動部３４を介して制御される。

更に、前述のレリーズボタン５６Ａ、電源スイッチ５６Ｂ、モード切替スイッチ５６Ｃ、十字カーソルボタン５６Ｄ、及びワイド切替スイッチ５６Ｅ（同図では、「操作部５６」と総称。）はＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は、これらの操作部５６に対する操作状態を常時把握できる。

また、デジタルカメラ１０には、ＣＰＵ４０の制御によりストロボ４４からの光の照射角度を変更する光照射角度変更部４２が備えられている。ストロボ４４及び光照射角度変更部４２はＣＰＵ４０に接続されている。

光照射角度変更部４２は、図３に示すように、レンズ４２Ａ、ストロボ駆動部４２Ｂ、及びリフレクタ４２Ｃを含んで構成されている。レンズ４２Ａは、デジタルカメラ１０の上下方向ＵＤの光の照射角度が、ストロボ４４の近接により広がり、遠ざかりにより狭まるが、デジタルカメラ１０の左右方向の光の照射角度は変わらない構造とされている。

リフレクタ４２Ｃは、表面が光反射部材で構成されており、ストロボ４４の背面側に配置されて、ストロボ４４からの光をデジタルカメラ１０の前方へ反射させる。また、リフレクタ４２Ｃは、ストロボ駆動部４２Ｂによりストロボ４４と一体的に移動される。

ストロボ４４及びリフレクタ４２Ｃは、撮影アスペクト比が４：３に設定されている時には、ストロボ駆動部４２Ｂにより駆動されて、レンズ４２Ａに近接した第１位置Ｐ１に配置される。第１位置Ｐ１では、ストロボ４４からの光は、撮影アスペクト比が４：３の範囲Ｌ１を照射可能な照射角度で出射される。また、撮影アスペクト比が１６：９に設定されている時には、ストロボ駆動部４２Ｂにより駆動されて、第１位置Ｐ１よりもレンズ４２Ａから遠い第２位置Ｐ２に配置される。第２位置Ｐ２では、ストロボ４４からの光は、撮影アスペクト比が１６：９の範囲Ｌ２を照射可能な照射角度とされる。ストロボ駆動部４２Ｂはストロボ４４と接続されており、ＣＰＵ４０からの指示により、ストロボ４４を第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２へ移動させる。

なお、本実施形態では、ストロボ４４の上下方向の照射角度を変更する例について説明するが、左右方向の照射角度を変更してもよい。この場合には、レンズ４２Ａとして、ストロボ４４からの光の左右方向の照射角度が、ストロボ４４の近接により広がり、遠ざかりにより狭まるが、デジタルカメラ１０の上下方向の光の照射角度は変わらない構造とされたものを用いればよい。

次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の撮影時における動作について簡単に説明する。

まず、ＣＣＤ２４は、光学ユニット２２を介した撮像を行い、被写体像を示すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎のアナログ信号をアナログ信号処理部２６に順次出力する。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤ２４から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にＡＤＣ２８に順次出力する。

ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ毎のアナログ信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂの信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に順次出力する。デジタル信号処理部３０は、内蔵しているラインバッファにＡＤＣ２８から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ４８の所定領域に直接格納する。

メモリ４８の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ４０による制御に応じてデジタル信号処理部３０により読み出され、所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行うと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行って８ビットのデジタル画像データを生成する。

そして、デジタル信号処理部３０は、生成した８ビットのデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をメモリ４８の上記所定領域とは異なる領域に格納する。

なお、ＬＣＤ３８は、ＣＣＤ２４による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されており、ＬＣＤ３８をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、ＬＣＤインタフェース３６を介して順次ＬＣＤ３８に出力する。これによってＬＣＤ３８にスルー画像が表示されることになる。

ここで、レリーズボタン５６Ａがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でメモリ４８に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理回路５４によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に外部メモリインタフェース５０を介してメモリカード５２にＥｘｉｆ規格の画像ファイルとして記録する。

次に、撮影アスペクト比の切替えについて説明する。

撮影を行なう際には、ユーザーは、デジタルカメラ１０のモード切替スイッチ５６Ｃをスライド操作して、デジタルカメラ１０を撮影モードとする。これにより、撮像系により上記の手順で撮影対象の画像が所定のフレームレートで取り込まれ、ＬＣＤ３８には、撮影対象のスルー画像が表示される。本実施形態では、電源投入後の初期状態では、撮影アスペクト比は４：３に設定されているものとする。

ユーザーは、ワイド切替スイッチ５６Ｅを押圧操作することにより、１６：９及び４：３の何れか一方の撮影アスペクト比を選択する。電源投入後、１回目のワイド切替スイッチ５６Ｅの押圧操作では、撮影アスペクト比は１６：９に変更され、次のワイド切替スイッチ５６Ｅの押圧操作では、撮影アスペクト比は４：３に戻り、ワイド切替スイッチ５６Ｅの押圧操作毎に撮影アスペクト比の切替え行なわれることになる。ワイド切替スイッチ５６Ｅの押圧操作によりＣＰＵ４０へワイド切替信号Ｓが入力されると、図５に示す、アスペクト比変更処理が実行される。

ステップＳ１２で、撮像系へ切替えられた撮影アスペクト比での画像の取り込みを指示する。これにより、撮像系では、切替えられた撮影アスペクト比での画像の取り込みが行なわれ、設定されたアスペクト比の被写体像がＬＣＤ３８にスルー画像として表示されると共に、レリーズボタン５６Ａが全押し状態とされた際に、設定されたアスペクト比の被写体像を示すデジタル画像データがメモリカード５２に記録される。

ここで、デジタルカメラ１０では、図４に示すように、ＣＣＤ２４として撮像エリアのアスペクト比が４：３のものを適用しており、ユーザにより被写体像のアスペクト比として１６：９が設定された場合には、ＣＣＤ２４による撮像によって得られたデジタル画像データから、当該デジタル画像データにより示される被写体像の上端部側の画像領域と下端部側の画像領域とが均等に削除されるように画素データを削除することによって１６：９のアスペクト比の被写体像を示すものとなるようにしている。

ステップＳ１４で、ストロボ駆動部４２Ｂへストロボ４４を、第１位置Ｐ１または第２位置Ｐ２（現状の位置と異なる側の位置）へ移動させる旨の指示を出力する。これにより、ストロボ４４は、切替えられた撮影アスペクト比に対応した位置に配置され、ストロボ４４からの光は、撮影アスペクト比に対応した照射角度となる。

本実施形態によれば、撮影アスペクト比の切替えに対応させて、ストロボ４４からの光の照射角度も切替えられるので、撮影アスペクト比の変更にかかわらず、撮影対象へ適切に光を照射することができる。

なお、本実施形態では、レンズ４２Ａの特性を利用し、レンズ４２Ａとストロボ４４との距離を変えることにより、ストロボ４４からの光の照射角度を変更する構成としたが、レンズ４２Ａを使用せず、リフレクタ４２Ｃの上下方向の開口幅を変更することにより、ストロボ４４からの光の照射角度を変更することもできる。すなわち、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、４枚の板Ｂ１〜Ｂ４を、光の照射方向外側に向かって開口が大きくなるように傾斜をつけて配置してリフレクタ４２Ｃを構成する。そして、上部分と下部分に配置された板Ｂ１及び板Ｂ３を、ストロボ４４からの光が、撮影アスペクト比が４：３の範囲Ｌ１を照射可能な照射角度で出射される第３位置Ｐ３と、板Ｂ１及び板Ｂ３を第３位置Ｐ３よりも開口が狭まるように回動させて、ストロボ４４からの光が、撮影アスペクト比が１６：９の範囲Ｌ２を照射可能な照射角度で出射される第４位置Ｐ４とに移動させることにより、ストロボ４４からの光の照射角度を変更することもできる。

なお、本実施の形態では、ＬＣＤ３８として表示領域のアスペクト比が１６：９のものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、表示領域のアスペクト比が４：３のものを始めとして、アスペクト比が１：１でないものであれば如何なるものでも適用することができる。

また、本実施の形態では、本発明の撮影装置をデジタルカメラに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＰＤＡ、携帯電話機等、撮影機能を有するあらゆる情報処理装置に本発明は適用できる。

実施の形態に係るデジタルカメラの外観を示す外観図である。実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の主要構成を示すブロック図である。実施の形態に係る光照射角度変更部の側方からみた構成を示す概略図である。実施の形態に係るＣＣＤの撮像エリアのアスペクト比を示すと共に、他のアスペクト比の被写体像の生成手順の説明に供する概略図である。実施の形態に係る画像再生処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態の変形例のリフレクタの（Ａ）は正面から見た構成を示す概略図であり、（Ｂ）は側方からみた構成を示す概略図である。

符号の説明

１０デジタルカメラ（撮像装置）
４０ＣＰＵ
４２光照射角度変更部（照射角度変更手段）
４４ストロボ（光照射手段）
５６Ｅワイド切替スイッチ（撮影アスペクト切替手段）

Claims

複数パターンの撮影アスペクト比での撮影を可能とされた撮像装置であって、
撮影対象に対して光を照射する光照射手段と、
撮影アスペクト比を切替える撮影アスペクト比切替え手段と、
前記撮影アスペクト比切替え手段により切替えられた撮影アスペクト比に対応した撮影範囲に光が照射されるように、前記光照射手段による光の照射角度を変更する照射角度変更手段と、
を備えた撮像装置。
前記照射角度変更手段は、撮影範囲の縦方向または横方向のいずれか一方の照射角度を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
複数パターンの撮影アスペクト比での撮影を可能とされた撮像装置に用いられる撮像装置の光照射方法であって、
撮影アスペクト比を所定の撮影アスペクト比に切替え、
切替えられた撮影アスペクト比に対応した撮影範囲に光が照射されるように、前記撮像装置から撮影対象への光の照射角度を変更する、
撮像装置の光照射方法。
前記照射角度の変更は、撮影範囲の縦方向または横方向のいずれか一方の照射の角度変更であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置の光照射方法。