JP2006174248A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像範囲を撮像者に限らずその周辺の人も同時に把握できるようにし、しかも複数台の撮像装置で被写体を撮像する場合に被写体像以外の像の写り込みが発生しないようにする。
【解決手段】撮像用カメラ１２のズーム状態取得部１２ｂからズーム倍率を検出し、検出されたズーム倍率に基づいて赤外線投射器１３の枠サイズ算出部１３ａにより撮像カメラ１２の撮像範囲を表す枠のサイズを算出する。そして、この算出された枠サイズをもとに枠画像作成部１３ｂにおいて枠画像を作成し、この作成された枠画像に対応する赤外線枠３を枠画像投射部１３から被写体２に向け投射する。また、赤外線カメラ１４により上記赤外線枠３を含むそれより大きな範囲を撮像して、この撮像された赤外線画像を赤外線画像表示器１５に表示するようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ディジタルカメラなどの撮像装置に係わり、特に撮像範囲を表示する機能を有する撮像装置に関する。

近年、ディジタルカメラなどの撮像装置には、被写体がカメラの撮像範囲内に収まっているか否かを撮像者が確認するために、撮像範囲と同じ画角を有するファインダや、撮像画像を撮像者に対して表示する表示装置が設けられている。これにより撮像者は、撮像範囲や撮像画像を確認しながら撮像できるので、被写体が撮像範囲からはみ出す等といった撮影上の失敗を回避することができる。しかし、この種の従来の撮像装置では、撮像者以外の人々は被写体が撮像範囲に収まっているか否かを把握することができない。このため、撮像者以外の第三者、例えば撮影助手が被写体の位置を調整する作業を担っている場合に、助手は撮像者の指示を受けなければ被写体の位置を調整することができない。

そこで、可視光を発光するレーザポインタ等を用いて撮像範囲を表す枠を被写体に向けて直接投射することにより、撮像者だけでなく被写体側の人々や周囲の第三者が撮像範囲を把握できるようにした撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００４−１２５８６７

しかしながら、上記提案された撮像装置では、撮像範囲を表す可視光枠を被写体に投射している。このため、同時に別の撮像装置により同一の被写体像を撮像しようとすると、この撮像画像に上記投射された撮像範囲を表す枠が写りこんでしまう。したがって、複数の撮像装置で同じ被写体を撮像する場合に、１台ずつしか撮像することができず、撮像に要する時間が長くなり効率が悪い。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、撮像範囲を撮像者に限らずその周辺の人も同時に把握できるようにし、しかも複数台の撮像装置で被写体を撮像する場合に被写体像以外の像の写り込みが発生しないようにした撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するためにこの発明に係わる撮像装置は、被写体を撮像する撮像装置本体に加えて、赤外線枠を投射する手段と、赤外線画像を撮像する手段と、赤外線画像を表示する手段とを備える。そして、上記赤外線枠を投射する手段により被写体に対し上記撮像装置本体の撮像範囲を表す赤外線枠を投射し、上記投射された赤外線枠を包含する範囲の赤外線画像を上記赤外線画像を撮像する手段により撮像して、この撮像された赤外線画像を上記赤外線画像を表示する手段により表示するようにしたものである。

したがって、この発明によれば、表示された赤外線画像を見ることにより撮像者ばかりでなく周辺の人も撮像範囲を明確に把握することが可能となる。また、同一の被写体像を別の撮像装置により撮像する場合に、撮像範囲を示す枠が撮像画像に写り込む心配がなく、これにより同一の被写体を複数の撮像装置で同時に撮像することができ、撮像作業の効率向上が図られる。

また、この発明は次のような各種構成を備えることも特徴とする。
第１の構成は、赤外線枠を投射する手段を、赤外線成分及び可視光成分を含む光を発光する光源と、この光源から発光される光のうち前記赤外線成分のみを透過するフィルタとを使用して構成するものである。このように構成すると、安価な光源と光学フィルタを使用して実現することができる。

第２の構成は、赤外線枠を投射する手段を、赤外線ビームを発光するビーム発光手段と、このビーム発光手段により発光される赤外線ビームを走査することにより前記被写体に赤外線枠を投射する走査手段とを使用して構成するものである。このように構成すると、赤外線枠をより明瞭に表示でき、さらに赤外線枠のサイズを容易に可変することが可能となる。

第３の構成は、赤外線枠を投射する際に、上記撮像装置本体のズーム倍率に応じて上記赤外線枠のサイズを算出し、算出されたサイズの赤外線枠を上記被写体に向けて投射するものである。このようにすると、上記撮像装置本体のズーム倍率を変更させると、それに連動して上記赤外線枠のサイズが変更されて投射されるため、常に最適なサイズの撮像範囲を表示することができる。

第４の構成は、赤外線画像を撮像する際に、撮像装置本体のズーム倍率に応じて赤外線画像を撮像する範囲を可変設定するものである。これにより、上記撮像装置本体のズーム倍率を変化させると、それに連動して上記赤外線枠を含む撮像範囲が変化する。このため、常に最適な撮像範囲の赤外線画像を撮像し表示することができる。

第５の構成は、赤外線画像を表示する際に、上記撮像された赤外線画像の赤外線枠に、上記撮像装置本体により得られる被写体の撮像画像を合成して表示するものである。このように構成することにより、例えば、上記撮像装置本体によりカラー画像が撮像され、また赤外線撮像手段により赤外線枠が白黒画像として撮像される場合に、赤外線枠内に被写体のカラー画像を同時に表示することができる。これにより、撮像者は撮像範囲とこの撮像範囲内に写り込む実際の画像を明瞭に視認することが可能となる。

要するにこの発明によれば、撮像範囲を撮像者に限らずその周辺の人も同時に把握でき、しかも複数台の撮像装置で被写体を撮像する場合に被写体像以外の像の写り込みが発生しないようにすることができる撮像装置を提供することができる。

図１は、この発明の一実施形態に係わる撮像装置の機能構成とその動作の概要を示す図である。撮像装置１は、撮像用カメラ１２と、赤外線投射器１３と、赤外線カメラ１４と、赤外線画像表示器１５とを備える。なお、撮像対象の被写体２は、スクリーンや壁面などの手前に配置されているものとする。

赤外線投射器１３は、上記被写体２に対し上記撮像用カメラ１２の撮像範囲を表す赤外線枠３を投射するために使用される。赤外線カメラ１４は、上記赤外線枠３が投射された状態で、当該赤外線枠３を含むそれよりも大きな範囲の赤外線画像を撮像する。赤外線画像表示器１５は、上記赤外線カメラ１４により撮像された赤外線画像を表示する。

図２は、図１に示す撮像装置１のより詳細な構成を示すブロック図である。この撮像装置１は、主制御部として中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を備える。このＣＰＵ１１には、枠投射スイッチ１０、撮像用カメラ１２、赤外線投射器１３、赤外線カメラ１４及び赤外線画像表示器１５がそれぞれ接続されている。枠投射スイッチ１０は、上述した赤外線枠３を投射するか否かを指定するために使用される。

撮像用カメラ１２は、被写体２を撮像するために設けられ、ズーム制御部１２ａ、ズーム状態取得部１２ｂ及び画像撮像部１２ｃを備える。ズーム制御部１２ａは、撮像用カメラ１２に設けられる電動ズームレンズのズーム機能を制御する。ズーム状態取得部１２ｂは、上記ズーム制御部１２ａが保持する内部変数からズーム倍率を検出する機能を有する。撮像用カメラ１２は、上記ズーム制御部１２ａにより設定されたズーム状態において、画像撮像部１２ｃにより被写体２を撮像する。

また、赤外線投射器１３は、枠サイズ算出部１３ａ、枠画像作成部１３ｂ及び枠画像投射部１３ｃを備え、撮像用カメラ１２の撮像範囲を表す枠を赤外線により投射する機能を有する。枠サイズ算出部１３ａは、上記撮像用カメラ１２のズーム状態取得部１２ｂから検出したズーム倍率に基づいて撮像用カメラ１２の撮像範囲を表す枠のサイズを算出する。枠画像作成部１３ｂは、上記枠サイズ算出部１３ａにより算出された枠のサイズにしたがって枠画像データを作成する。そして、枠画像投射部１３ｃは、枠画像作成部１３ｂによって作成された枠画像データをもとに赤外線枠３を投射する。この枠画像投射部１３ｃの構成を以下に説明する。

図５は、枠画像投射部１３ｃの構成の一例を示す図である。枠画像投射部１３ｃは、プロジェクタ５と、このプロジェクタ５の投射口に配設された赤外線のみを透過するフィルタ６とにより構成される。プロジェクタ５は、可視光成分と赤外線成分とを含む光を発光する光源を内蔵し、上記枠画像作成部１３ｂにより作成された枠画像データをもとに、上記光源から光の枠パターンを発光させる。赤外線のみを透過するフィルタ６は、上記プロジェクタ５から発光された光の波長成分のうち、可視光成分を遮断して赤外線成分のみを透過する。このように構成することで、被写体２に対し赤外線枠３が投射される。

一方、赤外線カメラ１４は、ズーム制御部１４ａ及び赤外線画像撮像部１４ｂを備える。ズーム制御部１４ａは、撮像者及び周辺の第三者が被写体２をその周囲の状況と共に把握できるようにするために、赤外線枠３を包含するそれより大きな範囲の赤外線画像を撮像可能なようにズーム倍率を制御する。このズーム倍率の制御は、ＣＰＵ１１制御の下、撮像用カメラ１２のズーム制御部１２ａのズーム倍率に連動して赤外線カメラ１４のズーム倍率を制御することにより行われる。赤外線画像撮像部１４ｂは、ズーム制御部１４ａにより設定されたズーム倍率により、上記赤外線枠３を包含するそれより大きな範囲の赤外線画像を撮像する。

赤外線画像表示器１５は、例えば液晶表示器（ＬＣＤ）や外部モニタにより構成され、上記赤外線カメラ１４により撮像された赤外線画像を表示する。図４に赤外線画像表示器１５に表示される赤外線画像の一例を示す。赤外線画像表示器１５には、赤外線枠３を包含するそれより大きい範囲の赤外線画像が表示され、赤外線枠３が撮像用カメラ１２の撮像範囲４と等しい大きさで表示される。撮像者または周囲の第三者は、この赤外線画像表示器１５により撮像用カメラ１２の撮像範囲を確認することができる。

次に、上記のように構成された撮像装置１の動作について以下に説明する。図３は、撮像装置１における赤外線枠の投射の処理手順とその処理内容を示すフローチャートである。
まず、撮像装置１のＣＰＵ１１は、ステップＳ３ａにおいて枠投射スイッチ１０の操作を検知する。そして、検知された操作内容が枠の投射指示であれば、ステップＳ３ｂにおいて撮像用カメラ１２のズーム状態取得部１２ｂが撮像用カメラ１２のズーム倍率を検出する。次にステップＳ３ｃにより、赤外線枠投射器１３の枠サイズ算出部１３ａが、先に検出されたズーム倍率に基づいて撮像用カメラ１２の撮像範囲と等しくなるように赤外線枠３の枠サイズを算出し、この算出された枠サイズに応じて枠画像作成部１３ｂが枠画像を作成する。そしてステップＳ３ｄにおいて、枠画像投射部１３ｃが上記作成された枠画像に対応する赤外線枠を発光して被写体に投射する。

ここで、撮像用カメラ１２のズーム倍率に応じた大きさの枠画像を投射する方法を以下に説明する。図６は、ズーム倍率に応じた大きさの枠を投影する方法の説明図である。映像が結像する面からレンズまでの距離を焦点距離ｆ、映像が写る領域をフレームサイズｘ、視野角をθとする。ここで、フレームサイズｘが既知で、かつ焦点距離ｆがズーム倍率をもとに算出可能なとき、
ｔａｎ（θ／２）＝ｘ／２ｆ
となるため、視野角θは、以下のように求められる。
θ＝２ｔａｎ^−１（ｘ／２ｆ）[ｒａｄ]
このように求められた視野角θと、プロジェクタで枠を投射する際の画角を等しくすればよい。

先のステップＳ３ｄにおいて赤外線枠３が投射されると、ＣＰＵ１１はステップＳ３ｅに移行し、枠投射スイッチ１０が操作されたか否かを判定する。ここで、枠投射スイッチ１０が操作され、かつその操作内容が赤外線枠３の投射を停止させるものであれば、ステップＳ３ｆにより赤外線投射器１３は枠画像投射部１３ｃによる赤外線枠３の投射を停止する。

一方、ステップＳ３ｅにおいて、枠投射スイッチ１０の押下が検知されない場合には、ステップＳ３ｂに戻る。そしてこの状態で撮像用カメラ１２のズーム倍率が変更されると、この変更されたズーム倍率に応じてステップＳ３ｃ及びＳ３ｄにより赤外線枠３の大きさが変更され、この変更された赤外線枠３が投射される。このため、撮像用カメラ１２のズーム倍率が変更した場合でも、常に撮像用カメラ１２の撮像範囲を表す赤外線枠３が被写体２に向けて投射される。

上記赤外線枠３が投射された状態で、当該赤外線枠３を含むそれよりも大きい範囲が赤外線カメラ１４により撮像され、この撮像された赤外線画像は赤外線表示器１５に表示される。

以上述べたようにこの実施形態に係わる撮像装置１は、撮像用カメラ１２のズーム状態取得部１２ｂからズーム倍率を検出し、検出されたズーム倍率に基づいて赤外線投射器１３の枠サイズ算出部１３ａにより撮像カメラ１２の撮像範囲を表す枠のサイズを算出する。そして、この算出された枠サイズをもとに枠画像作成部１３ｂにおいて枠画像を作成し、この作成された枠画像に対応する赤外線枠を枠画像投射部１３から被写体２に向け投射する。またそれと共に、赤外線カメラ１４により上記赤外線枠３を含むそれより大きな範囲を撮像して、この撮像された赤外線画像を赤外線画像表示器１５に表示するようにしている。

したがって、この実施形態によれば、赤外線画像表示器１５には撮像範囲を表す赤外線枠３を包含するそれよりも大きい範囲の画像が表示されるため、撮像範囲を明確に示すことができる。また、撮像範囲を表す赤外線枠３は、赤外線により投射されるため、同時に別の撮像装置で撮像を行った場合でも、その撮像画像に撮像範囲を表す枠が写りこむことがない。このため、同時に複数の撮像装置による撮像が可能となり、これにより撮像の作業効率を高めることができる。

さらに赤外線カメラ１４の撮像範囲は、撮像用カメラ１２による撮像範囲を表す赤外線枠３を含むそれより大きい範囲に設定されるため、撮像者及び撮像者以外の第三者は撮像範囲だけでなく被写体の周囲の状況も赤外線画像表示器１５により把握できる。これにより、撮像者は被写体２に視線を移す必要なく、赤外線画像表示器１５により撮像状態を確認するだけで撮像範囲を決めることができる。このため、例えば同じ被写体を連続的に撮像する場合に効率よく撮像を行うことができる。

また、赤外線画像表示器１５の画面が小さい場合には、撮像者以外の第三者は、赤外線スコープ等の赤外線を検知・表示する機能を有する装置を用いて被写体２に投射された赤外線枠３を視認することにより撮像範囲を把握することができる。これにより、例えば撮影助手は、撮像者の指示を受けることなく、被写体２の位置を調整する作業を分担して行うことが可能となる。

また、撮像用カメラ１２のズーム状態取得部１２ｂで検出されたズーム倍率に応じて赤外線枠３のサイズを算出し、算出されたサイズの赤外線枠３を被写体２に向けて投射する。このため、撮像用カメラ１２のズーム倍率の変更に連動して上記赤外線枠３のサイズが変更されて投射されるため、常に撮像範囲を正確に視認することができる。

また、撮像用カメラ１２のズーム倍率に応じて赤外線カメラ１４のズーム制御部１４ａによりズーム倍率を変更させるようにしている。これにより、撮像用カメラ１２のズーム倍率の変更に伴い赤外線枠３の大きさが変化しても、必ずこの赤外線枠３を含むそれより大きい範囲の赤外線画像を撮像することが可能となり、これにより撮像者及び第三者に対してもれなくかつ確実に撮像範囲を視認させることができる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、枠画像投射部１３ｃを次のように構成してもよい。図７に、枠画像投射部１３ｃの他の構成例を示す。枠画像投射部１３ｄは、赤外線レーザ光源７１と、ミラー７２と、垂直駆動用モータ７３と、水平駆動用モータ７４とを備える。赤外線レーザ光源７１は、赤外線ビームを発光するもので、例えば赤外線ＬＥＤにより構成されて赤外線レーザ光７５を発光する。ミラー７２は、上記赤外線レーザ光源７１から発せられる赤外線レーザ光７５を反射させることにより経路を変更させる。

垂直駆動用モータ７３及び水平駆動用モータ７４はそれぞれ、上記ミラー７２の角度を垂直及び水平方向に変更する。垂直駆動用モータ７３及び水平駆動用モータ７４によるミラー７２の角度制御により、被写体に対し上記赤外線レーザ光７５を走査して赤外線枠３を投射することができる。垂直駆動用モータ７３及び水平駆動用モータ７４によるミラー角度の最大変化量は、ズーム状態取得部１２ｂが検出したズーム倍率に従い上述した図６に示した方法を用いて算出する。これにより撮像用カメラ１２のズーム倍率に応じた撮像範囲を表す枠を投射することが可能である。また、上記赤外線枠の投射は、ミラー７２を用いた光学的な方法に限らず、赤外線レーザ光源７１自体を物理的に動作させることによっても実現できる。

また、上記実施形態では、枠投射スイッチ１０を設けて赤外線投射器１３によるオン／オフを制御するように構成したが、例えば撮像ボタンの半押し状態に連動させて自動的に赤外線枠を投射するように構成してもよい。これにより、撮像者は意識的に枠投射スイッチ１０を押下しなくても、撮像時には自動的に赤外線枠が投射されるため操作性が向上する。

さらに上記実施形態では、赤外線画像撮像部１４ｂにより撮像された赤外線画像をそのまま赤外線表示器１５に表示するように構成したが、例えば、赤外線画像に含まれる赤外線枠３を別の色で表示すると赤外線枠３がより明瞭になる。また、上記赤外線画像における赤外線枠３の内部に撮像用カメラ１２の撮像画像を合成して画像データを作成し、この作成された画像データを赤外線画像表示器１５に表示するようにしてもよい。このようにすると、例えば、撮像用カメラ１２によりカラー画像、赤外線カメラ１４により白黒画像がそれぞれ撮像されるように構成した場合に、赤外線枠３の内部は撮像用カメラ１２のカラー画像、赤外線枠３の外部は赤外線カメラ１４の白黒画像となる。これにより、撮像者に撮像用カメラ１２の撮像範囲をさらに明瞭に視認させることができる。

さらに、撮像装置１の構成、赤外線枠３を投射する処理手順およびその処理内容についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明の一実施形態に係わる撮像装置の機能構成とその動作の概要を示す図。 図１に示した撮像装置のより詳細な構成を示すブロック図。 図１に示した撮像装置における赤外線枠の投射の処理手順とその処理内容を示すフローチャート。 図１に示した撮像装置の赤外線画像表示器に表示される赤外線画像の一例を示す図。 赤外線投射部の構成の一例を示す図。 ズーム倍率に応じた枠を投射する方法の説明図。 赤外線投射器の他の構成例を示す図。

符号の説明

１…撮像装置、１０…枠投射スイッチ、１１…ＣＰＵ、１２…撮像用カメラ、１２ａ…ズーム制御部、１２ｂ…ズーム状態取得部、１２ｃ…画像撮像部、１３…赤外線投射器、１３ａ…枠サイズ算出部、１３ｂ…枠画像作成部、１３ｃ，１３ｄ…枠画像投射部、１４…赤外線カメラ、１４ａ…ズーム制御部、１４ｂ…赤外線画像撮像部、１５…赤外画像表示器、２…被写体、３…赤外線枠、４…撮像用カメラの撮像範囲、５…プロジェクタ、６…赤外線のみを透過するフィルタ、７１…赤外線レーザ光源、７２…ミラー、７３…垂直駆動用モータ、７４…水平駆動用モータ、７５…赤外線レーザ光。

Claims (6)

1. 被写体を撮像する撮像装置本体と、
   前記被写体に対し前記撮像装置本体の撮像範囲を表す赤外線枠を投射する手段と、
   前記投射された赤外線枠を包含する範囲の赤外線画像を撮像する手段と、
   前記撮像された赤外線画像を表示する手段と
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 前記赤外線枠を投射する手段は、赤外線成分及び可視光成分を含む光を発光する光源と、この光源から発光される光のうち前記赤外線成分のみを透過するフィルタとを備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記赤外線枠を投射する手段は、赤外線ビームを発光するビーム発光手段と、このビーム発光手段により発光される赤外線ビームを走査することにより前記被写体に赤外線枠を投射する走査手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記赤外線枠を投射する手段は、前記撮像装置本体のズーム倍率に応じて枠サイズを算出し、算出されたサイズの赤外線枠を前記被写体に投射することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
5. 前記赤外線画像を撮像する手段は、前記撮像装置本体のズーム倍率に応じて赤外線画像を撮像する範囲を可変設定する機能を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
6. 前記赤外線画像を表示する手段は、前記撮像された赤外線画像の赤外線枠内に、前記撮像装置本体により得られる前記被写体の撮像画像を合成して表示することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。

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