JP2008311709A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの光軸と撮像素子の中心との位置関係の変更に基づく被写体像の形状の変化を容易に把握することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮影レンズ４を介して被写体光を撮像する撮像素子６１と、前記撮像素子６１から出力される撮像信号から生成される画像データに基づいて画像を表示する表示部６４と、前記撮影レンズ４の光軸と前記撮像素子６１の中心と前記の位置関係が、第１状態から、該第１状態とは異なる第２状態に変更されると、前記第１状態のときに前記撮像素子６１から出力されていた撮像信号に基づく第１画像と、前記第２状態のときに前記撮像素子６１から出力されている撮像信号に基づくスルー画像とを、前記表示部６４上に重ねて表示する表示制御部６５とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズの光軸と撮像素子の中心との位置関係を変更可能な撮影レンズを介した被写体光を撮像し画像データを生成する撮像装置に関するものである。

従来、レンズの光軸と撮像素子の中心との位置関係を変更可能な撮影レンズを介した被写体光を撮像し画像データを生成する撮像装置が存在する。この撮像装置においては、レンズの光軸を撮像素子の撮像面に対して傾け（ティルト、スイング）、またはレンズの光軸を撮像素子の撮像面の中心からシフト（シフト、ライズ、フォール）させて、あおり撮影を行なうことにより、撮影レンズの結像効果を変化させて被写体像の形状を調整して撮影を行なうことができる。

なお、従来、被写体の像を参照画像（構図）に合わせるために、カメラにより撮像された被写体の像と参照画像をカメラ外部の表示装置に重ね合わせて表示させる撮像装置が存在する（特許文献1参照）。この撮像装置においては、表示を見ながらカメラマンが被写体の位置などを移動させて、被写体の構図を参照画像に合わせている。
特開平６−１１３２０２号公報

ところで、あおり撮影を行なう場合には、適切なあおり量を選択して撮影を行なうことが望まれるが、従来は、適切なあおり量を容易に選択するための技術は存在しなかった。

本発明の課題は、レンズの光軸と撮像素子の中心との位置関係の変更に基づく被写体像の形状の変化を容易に把握することができる撮像装置を提供することである。

本発明の撮像装置は、撮影レンズを介して被写体光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子から出力される撮像信号から生成される画像データに基づいて画像を表示する表示部と、前記撮影レンズの光軸と前記撮像素子の中心との位置関係が、第１状態から、該第１状態とは異なる第２状態に変更されると、前記第１状態のときに前記撮像素子から出力されていた撮像信号に基づく第１画像と、前記第２状態のときに前記撮像素子から出力されている撮像信号に基づくスルー画像とを、前記表示部上に重ねて表示する表示制御部とを有することを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、レンズの光軸と撮像素子の中心との位置関係の変更に基づく被写体像の形状の変化を容易に把握することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るデジタルカメラについて説明する。図１は、実施の形態に係るデジタルカメラ２のブロック構成図である。図1に示すように、デジタルカメラ（撮像装置）２は、撮影レンズ４とカメラボディ６とを備えている。ここで、撮影レンズ４は、カメラボディ６に固定されているものでも良いし、交換式の撮影レンズでも良い。

撮影レンズ４は、あおり機能を有する撮影レンズであり、レンズの前部４ａが後部４ｂに対して可動するための可動部４ｃが設けられている。レンズの前部４ａが後部４ｂに対して可動する（撮影レンズ４の光軸を撮像素子６１の撮像面に対して傾け（ティルト、スイング）、または撮影レンズ４の光軸を撮像素子６１の撮像面の中心からシフト（シフト、ライズ、フォール）させる）ことにより、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係を変更する。撮影レンズ４には、ＣＰＵ４０が設けられており、ＣＰＵ４０には、レンズの前部４ａが後部４ｂに対して可動したこと、即ち、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期状態（撮影レンズ４の光軸が撮像素子６１の中心に垂直に交わっている状態）から変更操作されたことを検知する操作検知部４１と、撮影レンズ４の前部４ａが後部４ｂに対して可動した量（変位した量）を検知する変更量検知部４２が接続されている。また、ＣＰＵ４０には、カメラボディ６との間の通信を行なう撮影レンズ側通信部４３が接続されている。

カメラボディ６には、ＣＰＵ６０が設けられており、ＣＰＵ６０には、撮影レンズ４を介した被写体光を撮像して画像信号（蓄積電荷としてのアナログ信号）を生成する撮像素子６１、撮像素子６１から出力された画像信号を、図示しないＡ／Ｄ変換部においてＡ／Ｄ変換して画像データを生成し、この画像データを一時的に記憶する画像データ記憶部６２、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が変更された場合に、変更前の画像データを参照画像として記憶する参照画像データ記憶部６３、カメラボディ６の背面に配置され画像データの表示を行なうＬＣＤ表示部６４、参照画像データ記憶部６３に記憶されている参照画像データに基づく参照画像及び撮像素子６１から出力される画像データに基づくスルー画像のＬＣＤ表示部６４への表示を制御する表示制御部６５、参照画像データ記憶部６３に記憶されている参照画像データに他の画像データとの識別を行なえるように画像処理を行い、撮像素子６１から出力される撮像信号に基づくスルー画像データに、ホワイトバランス調整、輪郭補償、ガンマ補正等の画像処理を行なう画像処理部６６、撮像された画像データを記憶するメモリカード６７及び撮影レンズ４との間の通信を行なうカメラボディ側通信部６８が接続されている。

次に、図２を参照して、あおり撮影を行なう場合の参照画像の表示処理を説明する。撮影者が図示しない撮影動作モードボタンを操作することにより、あおり撮影モードを選択した場合には、撮像素子６１において所定のサンプリング間隔毎に撮像が行なわれ撮像信号の出力が行なわれる。この所定のサンプリング間隔毎に撮像され出力された撮像信号に基づくスルー画像が表示制御部６５の制御の下、表示部６４において表示される。なお、あおり撮影モードを選択した場合には、操作検知部４１及び変更量検知部４２における検出結果が常時撮影レンズ側通信部４３及びカメラボディ側通信部６８を介してＣＰＵ６０に送信され、これらの検出結果に基づいて、カメラボディ側のＣＰＵ６０は、図２のフローチャートに示される処理を行なう。

ＣＰＵ６０は、操作検知部４１による検知結果に基づいて、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期位置（撮影レンズ４の光軸が撮像素子６１の中心に垂直に交わっている状態）にあるか否かを判別し（ステップＳ１０）、初期位置で無い場合には、操作検知部４１による検出結果が初期位置となるまで、初期参照画像の記憶を行なわない。一方、ステップＳ１０において、初期位置であると判別された場合には、その時点で撮像素子６１から出力されている撮像信号に基づき生成された画像データを参照画像記憶部６３に初期参照画像として記憶する（ステップＳ１１）。

参照画像記憶部６３に初期参照画像を記憶した後においては、操作検知部４１による検出結果に基づいて、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期位置に維持されているか否かの判別を行い（ステップＳ１２）、初期位置に維持されている場合には、参照画像記憶部６３に記憶されている初期参照画像を破棄して（ステップＳ１３）ステップＳ１０に戻り、再度初期参照画像の記憶を行なう。即ち、ステップＳ１０〜ステップＳ１３の処理を繰り返すことにより、参照画像記憶部６３において常に最新の初期参照画像が記憶される。なお、ステップＳ１２において、初期参照画像を参照画像記憶部６３に記憶させるための操作部材（不図示）が操作されたときのみ、そのときの初期参照画像を記憶部６３に記憶させるようにしても良い。

図３は、参照画像記憶部６３において記憶されている初期参照画像を示すものである。この初期参照画像は、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期位置にある状態で撮影されたものであるため、初期参照画像におけるビル１００の画像の上部が挟まった状態となっている。

ステップＳ１２において、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期位置から変更されたと判別された場合、例えば、撮像素子６１の撮像面に対して撮影レンズ４の光軸を傾けた（ティルトさせた）と判別された場合には、参照画像記憶部６３に記憶されている初期参照画像を読み出して、画像処理部６６において輪郭抽出処理を行なうと共に、色彩の変更等の画像処理を行い（ステップＳ１４）、表示制御部６５の制御の下、表示部６４において表示されているスルー画像（撮像素子６１からリアルタイムで出力されている画像信号に基づく画像）に重ね合わせて表示する（ステップＳ１５）。

図４は、表示部６４において表示されているスルー画像（太実線で示す）１０１に画像処理が施された初期参照画像（細実線で示す）１０２を重ね合わせた状態を示す図である。

次に、変更量検知部４２において、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期位置から第１所定量変更された、即ち、例えば撮像素子６１の撮像面に対して撮影レンズ４の光軸を第１所定量傾けた（ティルトさせた）と判別された場合には（ステップＳ１６）、その時点で撮像素子６１から出力されている撮像信号に基づき生成された画像データを参照画像記憶部６３に第１参照画像として記憶する（ステップＳ１７）。そして、参照画像記憶部６３に記憶されている第１参照画像を読み出して、画像処理部６６において、初期参照画像及びスルー画像と識別できるように、輪郭抽出及び色彩の変更等の画像処理を行い（ステップＳ１８）、表示制御部６５の制御の下、表示部６４において表示されているスルー画像及び初期参照画像に重ね合わせて表示する（ステップＳ１９）。なお、撮像素子６１の撮像面に対して撮影レンズ４の光軸を第１所定量傾けた状態では、スルー画像と第１参照画像とは、重なった状態になる。従って、図５は、撮像素子６１の撮像面に対して撮影レンズ４の光軸を第１所定量よりも更に傾けた状態のスルー画像１０１と、初期参照画像１０２及び第１参照画像１０３を重ね合わせた状態を示している。

次に、変更量検知部４２において、撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期位置から第２所定量変更された、即ち、例えば撮像素子６１の撮像面に対して撮影レンズ４の光軸を第２所定量傾けた（ティルトさせた）と判別された場合には（ステップＳ２０）、その時点で撮像素子６１から出力されている撮像信号に基づき生成された画像データを参照画像記憶部６３に第２参照画像として記憶する（ステップＳ２１）。そして、参照画像記憶部６３に記憶されている第２参照画像を読み出して、画像処理部６６において、初期参照画像、第１参照画像及びスルー画像と識別できるように輪郭抽出及び色彩の変更等の画像処理を行い（ステップＳ２２）、表示制御部６５の制御の下、表示部６４において表示されているスルー画像及び初期参照画像、第１参照画像に重ね合わせて表示する（ステップＳ２３）。なお、撮像素子６１の撮像面に対して撮影レンズ４の光軸を第２所定量傾けた状態では、スルー画像と第２参照画像とは、重なった状態になる。従って、図６は、撮像素子６１の撮像面に対して撮影レンズ４の光軸を第２所定量よりも更に傾けた状態のスルー画像１０１と、初期参照画像１０２、第１参照画像１０３及び第２参照画像１０４を重ね合わせた状態を示している。

次に、操作検知部４１により撮像素子６１の中心と撮影レンズ４の光軸との位置関係が初期状態に戻されたことが判別された場合には（ステップS２４）、参照画像記憶部６３に記憶されている初期参照画像、第１参照画像及び第２参照画像を破棄し、表示部６４における初期参照画像、第１参照画像及び第２参照画像の表示を中止し、スルー画像の表示のみを行う（ステップS２５）。

本実施の形態においては、撮影レンズ４の光軸と撮像素子６１の中心との位置関係が変更された場合に、変更前の画像を参照画像として、変更後のスルー画像に重ね合わせて表示するため、撮影レンズの光軸と撮像素子の中心との位置関係の変更に基づく被写体像の形状の変化を容易に把握することができ、最適な撮影レンズ４の光軸と撮像素子６１の中心との位置関係の変更量を容易に選択してあおり撮影を行うことができる。

また、本実施の形態においては、複数の参照画像をスルー画像に重ね合わせて表示するため、複数の参照画像を用いて最適な撮影レンズ４の光軸と撮像素子６１の中心との位置関係の変更量を容易に選択することができる。

なお、上述の実施の形態においては、スルー画像に初期参照画像、第１参照画像及び第２参照画像を重ね合わせて表示しているが、参照画像の数は、適宜選択可能である。例えば、スルー画像に前回の（直近の）参照画像（図６でいえば第２参照画像１０４）のみを重ねて表示するようにしても良いし、あるいは、初期参照画像１０２は必ず重畳表示するようにしても良いし、あるいは、撮影者が重畳表示画像を任意に取捨選択できるようにしても良い。また、参照画像には、スルー画像と識別表示を行なうための輪郭抽出及び色彩の変更処理を行なっているが、輪郭抽出処理を行なうことなく色彩の変更処理のみを行なっても良い。この場合には、参照画像ごとに異なる色彩とすることで、撮影レンズ４の光軸と撮像素子６１の中心との位置関係の変更量に基づく、被写体像の形状の変化を容易に把握することができる。また、スルー画像と各参照画像とを識別可能な表示とするために、各参照画像の彩度、色相及び明度のうちの少なくとも１つを変更する処理を行なうようにしても良い。

また、上述の実施の形態においては、あおり撮影の例として、撮影レンズ４の光軸を撮像素子６１の中心に対して傾けた（ティルトさせた）場合を説明したが、撮影レンズ４の光軸を撮像素子６１の撮像面に対してスイングさせ、または撮影レンズ４の光軸を撮像素子６１の撮像面の中心からシフト（シフト、ライズ、フォール）させる場合にも、撮影レンズの光軸と撮像素子の中心との位置関係の変更に基づく被写体像の形状の変化を容易に把握することができる。

また、上述の実施の形態においては、撮影者が手動により撮影レンズ４の前部４ａを後部４ｂに対して作動させているが、撮影レンズ駆動装置を設け自動で撮影レンズ４の前部４ａを後部４ｂに対して作動させるようにしても良い。

実施の形態に係るデジタルカメラのブロック構成図である。 実施の形態に係る参照画像表示処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態に係る初期参照画像を示す図である。 実施の形態に係るスルー画像と初期参照画像を重ね合わせて表示した状態を示す図である。 実施の形態に係るスルー画像と、初期参照画像及び第１参照画像を重ね合わせて表示した状態を示す図である。 実施の形態に係るスルー画像と、初期参照画像、第１参照画像及び第２参照画像を重ね合わせて表示した状態を示す図である。

符号の説明

２・・・デジタルカメラ、４・・・撮影レンズ、４C・・・可動部、６・・・カメラボディ、４０・・・ＣＰＵ、４１・・・操作検知部、４２・・・変更量検知部、４３・・・通信部、６０・・・ＣＰＵ、６１・・・撮像素子、６２・・・画像データ記憶部、６３・・・参照画像データ記憶部、６４・・・表示部、６５・・・表示制御部、６６・・・画像処理部、６７・・・メモリカード、６８・・・通信部

Claims (8)

1. 撮影レンズを介して被写体光を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子から出力される撮像信号から生成される画像データに基づいて画像を表示する表示部と、
   前記撮影レンズの光軸と前記撮像素子の中心との位置関係が、第１状態から、該第１状態とは異なる第２状態に変更されると、前記第１状態のときに前記撮像素子から出力されていた撮像信号に基づく第１画像と、前記第２状態のときに前記撮像素子から出力されている撮像信号に基づくスルー画像とを、前記表示部上に重ねて表示する表示制御部と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１状態は、前記撮影レンズの光軸と前記撮像素子の中心とが一致している初期状態を含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記第１状態及び前記第２状態は何れも、前記撮影レンズの光軸と前記撮像素子の中心とが一致していない状態を含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記位置関係の変更量を検出する変更量検出部と、
   前記変更量検出部により、前記位置関係が前記第１状態から所定量変更されたことが検出されると、そのときに撮像素子から出力された撮像信号から生成された画像データを記憶する参照画像記憶部と、
   を更に有し、
   前記表示制御部は、前記参照画像記憶部に記憶されている画像データに基づく参照画像を、前記第１画像及び前記スルー画像と重ねて前記表示部上に表示することを特徴とする請求項２または請求項３記載の撮像装置。
5. 前記参照画像記憶部は、前記位置関係が前記第１状態から前記所定量づつ順次変更される毎に前記撮像素子からそれぞれ出力された撮像信号から生成された画像データを記憶し、
   前記表示制御部は、前記参照画像記憶部に記憶されている複数の画像データのそれぞれに基づく複数の参照画像を前記表示部上に重畳表示することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 前記表示制御部により前記表示部上に重畳表示される画像のうち、前記スルー画像以外の画像に対して、前記スルー画像と識別可能となるように画像処理を行なう画像処理部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の撮像装置。
7. 前記画像処理部は、彩度、色相及び明度のうちの少なくとも１つを変更する処理を行なうことを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
8. 前記画像処理部は、輪郭抽出処理を行なうことを特徴とする請求項６記載の撮像装置。

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