JP2013012978A

JP2013012978A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2013012978A
Application number: JP2011145289A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Yokonuma; 則一横沼
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-17

Abstract

【課題】水平でない場合の警告を効果的に行うことができるデジタルカメラを提供する。
【解決手段】水平角を検出する水平センサ２２と、被写体からの光を撮像する撮像素子８と、前記撮像素子からの撮像信号に基づくスルー画像を表示する表示部１８と、前記水平センサにより検出された前記水平角が所定範囲外である場合に前記水平角を示す表示を前記スルー画像上に重畳表示する表示制御部２０と、カメラ固定装置に取り付けられているか否かを検出する固定装置検出部２８と、前記固定装置検出部からの出力に基づいて前記所定範囲を変更する所定範囲変更部４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラに関するものである。

水平センサを備え、水平センサの出力に基づいて水平面と平行な水平位置を示す表示及び水平角を示す表示を行うカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２２２８３７号公報

しかし、このカメラにおいてはどのような撮影条件であっても水平位置を示す表示及び水平角を示す表示を行うため、撮影者にとって煩わしい場合がある等カメラが水平でないことを効果的に警告することができなかった。

本発明の目的は、水平でない場合の警告を効果的に行うことができるデジタルカメラを提供することである。

本発明に係るデジタルカメラは、水平角を検出する水平センサと、被写体からの光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子からの撮像信号に基づくスルー画像を表示する表示部と、前記水平センサにより検出された前記水平角が所定範囲外である場合に前記水平角を示す表示を前記スルー画像上に重畳表示する表示制御部と、カメラ固定装置に取り付けられているか否かを検出する固定装置検出部と、前記固定装置検出部からの出力に基づいて前記所定範囲を変更する所定範囲変更部とを備えることを特徴とする。

本発明に係るデジタルカメラによれば、水平ではない場合の警告を効果的に行うことができる。

本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの処理を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの処理を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのモニタにおける表示を示す図である。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのモニタにおける表示を示す図である。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのモニタにおける表示を示す図である。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのモニタにおける表示を示す図である。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのモニタにおける表示を示す図である。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのモニタにおける表示を示す図である。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの画像認識を説明する図である。

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のシステム構成を示すブロック図である。デジタルカメラ２はＣＰＵ４、ＣＣＤ或いはＣＭＯＳ等により構成され、撮像光学系６を介した被写体光を撮像して撮像信号を生成する撮像素子８を備える。ＣＰＵ４には、撮像素子８を駆動し露光時間の制御等を行う撮像制御部１２、撮像素子８から出力される撮像信号（蓄積電荷としてのアナログ信号）を増幅すると共にＡ／Ｄ変換を行うことにより画像データを生成する映像処理回路１３、撮像素子８から出力された撮像信号に基づいて映像処理回路１３により生成された画像データを記憶するバッファメモリ１０、図示しないカードスロットに着脱可能に構成され撮影画像データや種々のデータを記録するメモリカード１４へのデータの記録制御及びデータの読出制御を行うメモリ制御部１６、スルー画像の表示や水平面と平行な水平位置の表示、水平角の表示を行うモニタ１８の表示制御を行うモニタ制御部２０、３軸の地磁気センサ等により構成されデジタルカメラ２の水平角や仰角、俯角を検出する傾きセンサ２２、ＣＰＵ４が行う処理に用いられるプログラム等を格納する不揮発メモリ２４、操作検出部２６、角速度センサ等により構成されるブレ検出センサ２８、ズーム制御部３０、フォーカス制御部３２、絞り制御部３４、シャッタ制御部３６、防振制御部３８が接続されている。ここで、操作検出部２６には電源スイッチ４０、レリーズスイッチ４２等の操作スイッチが接続され、操作スイッチを用いた撮影者の操作指示に基づく操作情報が操作検出部２６からＣＰＵ４へ伝達される。

また、撮影光学系６は、ズームレンズ４４、フォーカシングレンズ４６、絞り４８、シャッタ５０、防振用レンズ５２を備えている。ここで、ズーム制御部３０はズームレンズ４４を駆動し撮影画角の変更を行い、フォーカス制御部３２はフォーカシングレンズ４６を駆動し合焦を行い、絞り制御部３４は絞り４８を駆動し撮影光学系６を通過する光の光量の調整を行い、シャッタ制御部３６はレリーズスイッチ４２を用いた撮影者の操作指示に基づいてシャッタ５０を駆動し露光時間の制御を行う。また、防振制御部３８は、ブレ検出センサ２８により検出されたデジタルカメラ２のブレに基づいて、ブレを打ち消すように防振用レンズ５２を駆動する。なお、ブレ検出センサ２８により検出されるブレが三脚に固定した場合の特有の周波数を有するときにはＣＰＵ４はデジタルカメラ２が三脚に固定されていると判断し、それ以外の場合には撮影者がデジタルカメラ２を手に持っている状態、所謂手持ち状態であると判断する。

次に、図２及び図３に示すフローチャートを参照して本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの処理について説明する。電源スイッチ４０により電源がオンにされると、ＣＰＵ４はシステムを初期化し（ステップＳ１）、モニタ制御部２０を制御してモニタ１８にスルー画像を表示させる。ここで、ＣＰＵ４は、撮像素子８から出力されバッファメモリ１２に記憶された画像データに基づくスルー画像を表示させる（ステップＳ２）。

また、ＣＰＵ４は撮影準備動作を行う。即ち、ＣＰＵ４は、被写体光の輝度レベルに基づいて絞り制御部３４を制御して絞り４８を駆動させると共にシャッタ制御部３６を制御して自動露出制御（ＡＥ）を行い（ステップＳ３）、被写体光の色温度に基づいてオートホワイトバランス制御（ＡＷＥ）を行い（ステップＳ４）、スルー画像におけるコントラストに基づいてフォーカス制御部３２を制御してフォーカシングレンズ４６を駆動させオートフォーカス制御（ＡＦ）を行う（ステップＳ５）。

次に、ＣＰＵ４は傾きセンサ２２により検出されたデジタルカメラ２の水平角を取得する（ステップＳ６）。ここで、デジタルカメラ２の水平角は、撮像素子８の受光面に平行な面内におけるデジタルカメラ２の傾きを示す。また、デジタルカメラ２の仰角及び俯角は、撮像素子８の受光面に垂直な直線が水平面となす角度であり、デジタルカメラ２の撮影方向が上方である場合には仰角、下方である場合には俯角として表す。

また、ＣＰＵ４は、水平が重要である撮影シーンであるか否か、及び傾きセンサ２２からの出力に基づいてデジタルカメラ２の仰角または俯角が第１所定範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、撮影シーンの解析は、撮像素子８からの出力に基づく画像における人物の顔の有無、被写体の色、明るさ、コントラスト、被写体距離、被写体の動き等の検出により行う。

撮影シーンの解析により景色等、水平が重要である撮影シーンであり、かつ仰角または俯角が第１所定範囲内であると判断した場合には、ＣＰＵ４は、デジタルカメラ２が三脚に固定されているか、手持ち状態であるかを判断する（ステップＳ８）。即ち、ＣＰＵ４はブレ検出センサ２８から出力に基づくブレの周波数が、デジタルカメラ２を三脚に固定した場合に特有の周波数であるか、手持ち状態の場合に検出される周波数であるかを判断する。

三脚に固定されていると判断した場合には、ＣＰＵ４は水平でないことを警告する水平角の範囲（第２所定範囲）を２°など狭角に設定する（ステップＳ９）。一方、手持ち状態であると判断した場合には、ＣＰＵ４は第２所定範囲を５°など広角に設定する（ステップＳ１０）。

次に、ＣＰＵ４は、傾きセンサ２２により検出された水平角が第２所定範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、傾きセンサ２２により検出された水平角がデジタルカメラ２により通常の横位置撮影を行う場合の０°を基準にして第２所定範囲内である場合だけでなく、縦位置撮影を行う際の水平角である９０°または２７０°を基準にして第２所定範囲内である場合にも、ＣＰＵ４は第２所定範囲内であると判断する。また、通常の横位置撮影から１８０°回転させた状態、即ち、傾きセンサ２２により検出された水平角が１８０°である状態を基準にして第２所定範囲内である場合にも、ＣＰＵ４は第２所定範囲内であると判断する。

デジタルカメラ２の水平角が第２所定範囲内であると判断した場合には、ＣＰＵ４はモニタ制御部２０を制御して、モニタ１８のスルー画像上に水平面と平行な水平位置を示す水平ライン５４を重畳表示させる設定を行う（ステップＳ１２）。例えば、水平角が０°であり、図４に示すスルー画像がモニタ１８に表示される場合において、デジタルカメラ２の水平角が２°であり、かつ、手持ち状態であるときにはＣＰＵ４は、図５に示すような水平ライン５４を表示させる設定を行う。ここで、水平ライン５４は水平面と平行な水平位置を示している。また、このときＣＰＵ４は、水平ラインを例えば白色で表示させる設定を行う等、警告表示をさせない設定を行う。なお、図６に示すように縦位置撮影の場合にはＣＰＵ４は、水平ライン５４の表示方向を横位置撮影の場合とは変更させ縦位置撮影用の水平ライン５４を表示させる設定を行う。また、ＣＰＵ４は、後述するトリミング補正モードを解除する（ステップＳ１３）。なお、ＣＰＵ４は水平角を示す表示については、非表示とする設定を行う。

一方、デジタルカメラ２の水平角が第２所定範囲外であると判断した場合には、ＣＰＵ４は、スルー画像上に図７に示すような水平ライン５４を重畳表示させる設定を行う（ステップＳ１４）。このとき、デジタルカメラ２の水平角が２°以上であり、かつ、三脚に固定された状態であるときにはＣＰＵ４は、図７に示すような水平ライン５４を例えば赤色で表示させる等、デジタルカメラ２の水平角が第２所定範囲内である場合と表示方法を変更させることにより警告表示を行わせる設定を行う。

また、ＣＰＵ４は、図７に示すようなデジタルカメラ２の水平角を示す表示をモニタ１８のスルー画像上に重畳表示させる設定を行う（ステップＳ１５）。即ち、ＣＰＵ４は、水平目標ライン５６及びデジタルカメラ２の傾きを補正すべき方向・補正量を示す矢印５８をスルー画像上に重畳表示させる設定を行う。ここで、水平目標ライン５６は、モニタ１８の上辺及び下辺に対して水平な半直線であり、デジタルカメラ２の水平角が０°となった場合に水平ライン５４が表示される位置を示している。また、矢印５８の大きさは補正量を示し、ＣＰＵ４は水平角が大きいほど矢印５８の長さを長く表示させてもよいし、水平角が大きいほど矢印５８の太さを太く表示させてもよい。また、ＣＰＵ４は、後述するトリミング補正モードをセットする（ステップＳ１６）。

ステップＳ７において撮影シーンの解析や不図示のカメラの撮影方向を検出するセンサ、例えば地軸センサ等により花等のマクロ撮影、雲や空の上方の撮影、花壇やペット等の下方の撮影で、水平が重要ではない撮影シーンであると判断した場合、または、仰角または俯角が第１所定範囲外であると判断した場合には、ＣＰＵ４は、モニタ１８のスルー画像上における水平ライン５４を非表示とする設定を行う（ステップＳ１７）。また、ＣＰＵ４は、水平角を示す表示については、非表示とする設定を行う。また、ＣＰＵ４は、後述するトリミング補正モードを解除する（ステップＳ１８）。

次に、ＣＰＵ４はモニタ制御部２０を制御して、上述の設定に基づいて水平ライン５４、水平目標ライン５６及び矢印５８をモニタ１８のスルー画像上に重畳表示させる（ステップＳ１９）。

次に、ＣＰＵ４はレリーズスイッチ４２の半押し操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ２０）。レリーズスイッチ４２の半押し操作が行われたと判断した場合には、ＣＰＵ４は、撮影準備動作を行う。即ち、ＣＰＵ４は、被写体光の輝度レベルに基づいて絞り制御部３４を制御して絞り４８を駆動させると共にシャッタ制御部３６を制御して自動露出制御（ＡＥ）を行い（ステップＳ２１）、被写体光の色温度に基づいてオートホワイトバランス制御（ＡＷＥ）を行い（ステップＳ２２）、スルー画像におけるコントラストに基づいてフォーカス制御部３２を制御してフォーカシングレンズ４６を駆動させオートフォーカス制御（ＡＦ）を行う（ステップＳ２３）。

次に、ＣＰＵ４は、レリーズ指示が行われたか否か、即ち、レリーズスイッチ４２の全押し操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ２４）。全押し操作が行われたと判断した場合には、ＣＰＵ４は撮像制御部１２及びシャッタ制御部３６を制御して、被写体の撮影を行う（ステップＳ２５）。

次に、ＣＰＵ４は、上述のステップＳ１３、Ｓ１６またはＳ１８に示す処理においてトリミング補正モードがセットされているか否かを判断する（ステップＳ２６）。トリミング補正モードがセットされていると判断した場合には、ＣＰＵ４は傾きセンサ２２により検出された水平角に基づいてトリミング角を設定し（ステップＳ２７）、設定したトリミング角に基づいて撮影画像のトリミング処理を行う（ステップＳ２８）。また、ＣＰＵ４はメモリ制御部１６を制御して、トリミング処理を行った後の撮影画像データをメモリカード１４に記録させる（ステップＳ２９）。

例えば、図８に示すように手持ち状態において水平角が５°など第２所定範囲外である場合、即ちモニタ１８のスルー画像上に警告表示が行われている場合において、レリーズスイッチ４２の全押し操作が行われると、ＣＰＵ４は、図９に示すように領域６０外のトリミング処理を行う。そして、ＣＰＵ４はメモリ制御部１６を制御して、領域６０の画像データを撮影画像データとしてメモリカード１４に記録させる。

ステップＳ２６においてトリミング補正モードがセットされていないと判断した場合には、ＣＰＵ４はメモリ制御部１６を制御して、トリミング処理を行わせずに撮像画像データをメモリカードに記録させる（ステップＳ２９）。

ステップＳ２４においてレリーズスイッチ４２の全押し操作が行われなかった場合には、ＣＰＵ４は、その後レリーズスイッチ４２の半押し操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ３０）。レリーズスイッチ４２の半押し操作が行われた場合にはステップＳ２４に示す処理を継続し、レリーズスイッチ４２の半押し操作が行われなかった場合にはステップＳ３に示す処理に戻る。

また、ステップＳ２０においてレリーズスイッチ４２の半押し操作が行われなかった場合には、ＣＰＵ４は電源スイッチ４０の操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ３１）。電源スイッチ４０の操作が行われたと判断した場合には、ＣＰＵ４はデジタルカメラ２の電源をオフとし（ステップＳ３２）、処理を終了する。一方、電源スイッチ４０の操作が行われなかったと判断した場合にはステップＳ３に示す処理に戻る。

本実施の形態に係るデジタルカメラによれば、水平ではない場合の警告を効果的に行うことができる。

また、撮影者が意図せずにデジタルカメラが水平でない状態となった場合に、撮影が行われると水平角に基づいてトリミング処理を行うことができる。また、デジタルカメラが水平でない状態において警告表示を行うため、撮影者がデジタルカメラの傾きを直した後に撮影を行うことができる。従って、失敗写真が撮影されることを防ぐことができる。

また、雲や地面を撮影する場合等、撮影者が意図してデジタルカメラを傾けた場合には水平角を示す表示を停止するため、撮影者にとって警告表示が煩わしくなることを防ぐことができる。また、マクロ撮影や上方、下方に向けた撮影時、トリミング補正を自動的に解除するため、誤って画像が切り取られてしまう危険を排除できる。

なお、上述の実施の形態においては、傾きセンサ２２により検出された仰角または俯角が第１所定範囲外である場合に水平ラインの表示を停止する構成としたが、仰角または俯角が第１所定範囲外であることを撮影シーン解析により検出してもよい。例えば、ＣＰＵ４は、雲を撮影していると解析した場合には仰角が第１所定範囲外であるとし、地面を撮影していると解析した場合には俯角が第１所定範囲外であるとし、水平ラインの表示を停止する。

また、撮影方向が上方である場合の第１所定範囲、即ち仰角についての第１所定範囲と、撮影方向が下方である場合の第１所定範囲、即ち俯角についての第１所定範囲とを、同一の範囲としてもよいし、仰角についての第１所定範囲と俯角についての第１所定範囲とを異なる範囲としてもよい。同一の範囲とする場合には、仰角についての第１所定範囲と俯角についての第１所定範囲とをそれぞれ５°や１０°、３０°などとすることができ、同一の範囲であればこれらの値に限られるものではない。また、異なる範囲とする場合には、仰角についての第１所定範囲を１０°とし俯角についての第１所定範囲を５°としてもよいし、仰角についての第１所定範囲を５°とし俯角についての第１所定範囲を１０°としてもよいし、仰角についての第１所定範囲を１０°とし俯角についての第１所定範囲を３０°としてもよいし、仰角についての第１所定範囲を３０°とし俯角についての第１所定範囲を１０°としてもよい。また、異なる範囲であればこれらの値に限られるものではない。

また、上述の実施の形態においては、水平角が所定値以上である場合にレリーズスイッチ４２の全押し操作がされると、トリミング処理を行ってメモリカード１４に記録させる構成としたが、トリミング処理を行わずに撮影画像データ及び水平角データをメモリカード１４に記録させる構成としてもよい。この場合には、ＣＰＵ４は、水平角データを撮影画像データのＥｘｉｆ形式等のファイルのタグデータ内にメタデータとして含めてメモリカード４０に記録させる。従って、撮影画像の再生を行う際に水平角データを用いてトリミング処理を行って再生を行うことができる。

また、上述の実施の形態においては、水平角が第２所定範囲内である場合にも第２所定範囲外である場合にも水平ライン５４を表示させる構成としたが、水平角が第２所定範囲内の場合には水平ライン５４を表示させない構成としてもよい。この場合には、水平角が第２所定範囲外の場合にのみ水平ライン５４を表示させてもよいし、水平角が第２所定範囲外の場合にも水平ライン５４を表示させず、水平目標ライン５６または矢印５８のうち少なくとも一方を表示させてもよい。

また、上述の実施の形態においては、ブレ検出センサ２８からの出力に基づいて三脚に固定されていることを判断する構成としたが、メニュー画面等において三脚に固定する三脚モードが予め設定された場合に三脚に固定されていると判断する構成としてもよい。また、自動車や電車等の揺れる乗り物から撮影する場合の揺れをブレとして認識するアクティブモードを設定可能な構成としてもよい。この場合には、乗り物が揺れている場合であっても、デジタルカメラ２が三脚に固定されているか、手持ち状態であるかを適切に検出することができ、図２及び図３のフローチャートに示す処理によって水平の表示及び水平でないことの警告を適切に行うことができる。

また上述の実施形態においては、カメラにはトリミング補正モードがセットされない自動補正禁止モードを持たせても良い。これにより、不本意に画像が切り取られてしまうことが防止できる。

また、上述の実施の形態においては、傾きセンサ２２の出力に基づいて水平角を検出する構成としたが、図１０に示すように画像認識を行うことにより水平角を検出する構成としてもよい。この場合には、ＣＰＵ４は、撮像素子８の出力に基づく画像において建物や樹木等を検出し、建物や樹木等を基準にして水平角を検出する。即ち、ＣＰＵ４は、図１０に示すように建物と地面が接する部分を水平面に平行な直線６２、建物の側壁に平行な面を水平面に垂直な面６４、樹木の幹を水平面に垂直な直線６６として検出し、直線６２、６６及び面６４のうちの少なくとも１つの直線とのずれを水平角として検出する。

また、上述の実施の形態においては、カメラ固定装置として三脚を用いる構成を例に説明したが、一脚や雲台を用いる構成としてもよい。また、デジタルカメラ２を建物等の壁面や天井、地面に固定された台に接着または螺着することにより固定する構成としてもよい。これらの場合においても、ＣＰＵ４はブレ検出センサ２８からの出力に基づくブレの周波数が、デジタルカメラ２をカメラ固定装置に固定した場合に特有の周波数であるか、手持ち状態の場合に検出される周波数であるかを判断することにより、図２及び図３のフローチャートに示す処理によって水平の表示及び水平でないことの警告を適切に行うことができる。また、これらのカメラ固定装置にデジタルカメラ２が固定されていることをメニュー画面等において設定してもよい。

２…デジタルカメラ、４…ＣＰＵ、８…撮像素子、１８…モニタ、２０…モニタ制御部、２２…傾きセンサ、２８…ブレ検出センサ

Claims

水平角を検出する水平センサと、
被写体からの光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子からの撮像信号に基づくスルー画像を表示する表示部と、
前記水平センサにより検出された前記水平角が所定範囲外である場合に前記水平角を示す表示を前記スルー画像上に重畳表示する表示制御部と、
カメラ固定装置に取り付けられているか否かを検出する固定装置検出部と、
前記固定装置検出部からの出力に基づいて前記所定範囲を変更する所定範囲変更部と
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
前記カメラ固定装置は、三脚であることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
前記表示制御部は、前記水平センサからの出力に基づいて水平面と平行な水平位置を示す表示を前記スルー画像上に重畳表示することを特徴とする請求項１または２記載のデジタルカメラ。
前記表示制御部は、前記固定装置検出部からの出力に基づいて前記水平位置の表示方法を変更することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のデジタルカメラ。
撮影シーンを設定する撮影シーン設定部を備え、
前記表示制御部は、前記撮影シーンに応じて前記水平角を示す表示を行わないことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のデジタルカメラ。
仰角及び俯角を検出する仰俯角センサを備え、
前記仰俯角センサにより検出された前記仰角または前記俯角が一定値以上である場合には、前記表示制御部は、前記水平角を示す表示を行わないことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のデジタルカメラ。
前記水平角が所定範囲外である場合に前記撮像素子により撮像した撮影画像に対してトリミング処理を行う画像処理部を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のデジタルカメラ。