JP2013081159A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あらかじめ登録した被写体が撮影者の意図した撮影距離に移動してきた際に自動的に撮影する撮像装置を提供する。
【解決手段】本開示における撮像装置は、被写体の像を形成する撮像光学系と、撮像光学系が形成する光学像を画像信号へと変換して出力する撮像素子とを有する撮像ユニットと、被写体の距離情報を入手する測距部と、画像信号の画像を表示する画像表示部と、撮影する被写体をあらかじめ登録し記録する被写体記録部と、被写体を撮影する距離を指示する距離指示部とを備える。撮像光学系は、距離指示部により指示された距離に対して合焦動作を行う。被写体記録部にあらかじめ記録された被写体が、距離指示部により指示された距離にある時に、撮像ユニットが撮影露光を行う。
【選択図】図２

Description

本開示は、撮像装置に関する。

特許文献１には、撮影装置において、第１画像（テレ）と、第１画像の被写体の少なくとも一部を含む第２画像（ワイド）とを取得し、画像より主要被写体を検出し、主要被写体が第２画像に含まれ、且つ、第１画像に含まれないときに警告を行う技術が開示されている。

特許文献２には、複数の撮像手段を有する立体撮像装置にてＡＦサーチを高速化して撮影する技術が開示されている

特開２０１０−１１８９８４号公報 特開２０１０−１０７６６４号公報

本開示は、あらかじめ登録した被写体が撮影者の意図した撮影距離に移動してきた際に自動的に撮影できる撮像装置を提供する。

本開示における撮像装置は、被写体の像を形成する撮像光学系と、撮像光学系が形成する光学像を画像信号へと変換して出力する撮像素子とを有する撮像ユニットと、被写体の距離情報を入手する測距部と、画像信号の画像を表示する画像表示部と、撮影する被写体をあらかじめ登録し記録する被写体記録部と、被写体を撮影する距離を指示する距離指示部とを備える。撮像光学系は、距離指示部により指示された距離に対して合焦動作を行う。被写体記録部にあらかじめ記録された被写体が、距離指示部により指示された距離にある時に、撮像ユニットが撮影露光を行う。

また、本開示における他の撮像装置は、被写体の像を形成する第１の撮像光学系と、第１の撮像光学系が形成する光学像を第１の画像信号へと変換して出力する第１の撮像素子とを有する第１の撮像ユニットと、被写体の像を形成する第２の撮像光学系と、第２の撮像光学系が形成する光学像を第２の画像信号へと変換して出力する第２の撮像素子とを有する第２の撮像ユニットと、第１の画像信号及び第２の画像信号の少なくとも一方の画像を表示する画像表示部と、撮影する被写体をあらかじめ登録し記録する被写体記録部と、被写体を撮影する距離を指示する距離指示部とを備える。第１の撮像光学系は、距離指示部により指示された距離に対して合焦動作を行う。被写体記録部にあらかじめ記録された被写体が、距離指示部により指示された距離にある時に、第１の撮像ユニットが撮影露光を行う。

本開示における撮像装置は、あらかじめ登録した被写体が撮影者の意図した撮影距離に移動してきた際に自動的に撮影するのに有効である。

実施の形態１における撮像装置の外観図 実施の形態１における撮像装置の背面図 実施の形態１における撮像装置の内部構成を説明するためのブロック図 実施の形態１における撮影距離の指定の例を示す図 実施の形態1における撮影シーンの例を示す図 実施の形態１における一連の処理内容を示すフローチャート 実施の形態２における撮像装置の外観図 実施の形態２における撮像装置の内部構成を説明するためのブロック図 その他の実施の形態における撮影距離の指定の例を示す図 その他の実施の形態における撮影距離の指定の例を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
以下、図１〜５を用いて、実施の形態１を説明する。

［１−１．構成]
図１Ａは、実施の形態１における撮像装置の外観図であり、図１Ｂは、実施の形態１における撮像装置の背面図である。図１Ａ及び１Ｂに示した撮像装置１００は、撮影レンズ１０１と、測距センサ１０２と、画像表示部１０３と、距離指示部１０４と、シャッターボタン１０５とを備える。

図２は、図１Ａ及び１Ｂに示した撮像装置の内部構成を示すブロック図である。

図２において、撮像ユニット２００は、撮影像を撮像素子２０２上に形成するための複数のレンズからなる撮像光学系１０１と、撮像素子２０２とから構成されている。

撮像光学系１０１は、フォーカスレンズ２０１を移動させて合焦する機能を有する。

撮像素子２０２は、形成された被写体像を電気信号（画像信号）に変換する光電変換デバイスであり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサがこれにあたる。

画像表示部１０３は、撮像ユニット２００から得られた画像信号を表示する。画像表示部１０３は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイである。

距離指示部１０４は、撮影者が撮影したい距離を指定するために用いる入力装置である。距離指示部１０４は、例えば、撮像装置１００が備える十字キーやボタン、ズームレバー、タッチパネル等である。

メモリ２０４には、撮影したい被写体の情報があらかじめ記録されている。メモリ２０４は、例えば、バッファメモリやハードディスク、半導体メモリである。

測距部１０２は、撮像装置１００から被写体までの距離を逐次測定するためのセンサである。測距部１０２は、例えば、対象物（被写体）に赤外線・超音波などを照射し、その反射波が戻るまでの時間や照射角度により距離を検出するものなどがこれにあたる。

制御部２０３は、距離指示部１０４により入力された撮影距離で合焦するように、撮像光学系１０１内のフォーカスレンズ２０１の位置を移動させる。また、制御部２０３は、メモリ２０４への信号の記録、及びメモリ２０４からの信号の読み出しを制御する。さらに、制御部２０３は、被写体の距離が所定の位置に来たときに、撮像ユニット２００に対して撮影露光を行うように制御する。制御部２０３は、例えば、撮像装置１００が備えるマイクロコンピュータによって実現できるが、撮像装置１００の各部を制御できるものであれば、物理的にどのように構成してもよい。プログラム可能なマイクロコンピュータを用いて制御部２０３を実現すれば、プログラムの変更によって処理内容を変更できるので、制御部２０３の設計の自由度を高めることができる。また、制御部２０３は、ハードロジックで実現してもよい。さらに、制御部２０３は、１つの素子で構成してもよいし、複数の素子で構成してもよい。

図３は、撮影したい距離を指定する操作を示す説明図である。撮影者は、距離指示部１０４を操作することにより、撮影したい距離にある被写体３０１を指示する。その際に、画像表示部１０３には、撮影したい距離にある被写体３０１が構図上でどの位置に相当するのかを示す枠３０２を画像と重ねて表示することによって、操作をわかりやすくしている。なお、撮影したい距離にある被写体３０１を特定するための表示は、図３で例示した枠３０２に限らず、任意の態様で良い。

図４は、あらかじめ登録した被写体４０１が、撮影したい距離にある被写体３０１の位置に移動してきたときに、撮影露光した様子を示す図である。

［１−２．動作］
以上のように構成された本実施の形態１の撮像装置の動作を、以下、図５を用いて説明する。

まず撮影準備の段階において、あらかじめ登録した被写体４０１の情報を指定し、撮影者は撮影したい構図を決定する（Ｓ５０１）。この被写体４０１の情報としては、被写体４０１の画像やサムネイル画像、被写体４０１を特定するための文字やアイコン等であってもよい。また、被写体４０１の情報は、撮像装置１００が備える十字キーやボタン、ズームレバー、タッチパネル等を用いて指定することができる。次に、あらかじめ登録した被写体４０１が構図上のどの撮影距離に移動してきたときに撮影するのかを指示する。具体的には、距離指示部１０４を用いて、撮影したい距離にある被写体３０１を指示する。測距部１０２は、距離指示部１０４から指示された被写体３０１までの距離を測定する（Ｓ５０２）。撮像装置１００は、撮像ユニットのフォーカスレンズ２０１をＳ５０２で指示された合焦位置に調整する（Ｓ５０３）。

次に、制御部２０３は、あらかじめ登録した被写体４０１の画像が、撮像装置１００の撮影領域内にあるかどうかを判別する（Ｓ５０４）。あらかじめ登録した被写体４０１が領域内にある場合には（Ｓ５０４でＹｅｓ）、制御部２０３は、測距部１０２を制御して、あらかじめ登録した被写体４０１までの距離を測距（Ｓ５０５）する。あらかじめ登録した被写体４０１が撮影領域内に存在しない場合には（Ｓ５０４でＮｏ）、制御部２０３は、被写体の検出を継続する（Ｓ５０４）。

続けて、制御部２０３は、測距した結果に基づき、あらかじめ登録した被写体４０１までの距離が、所定の距離、すなわち、指定された被写体３０１までの距離にあるかどうかを判別する（Ｓ５０６）。被写体４０１までの距離が、撮影したい位置にある被写体３０１までの距離と異なる場合（Ｓ５０６でＮｏ）、制御部２０３は、被写体４０１の検出と測距とを継続する。一方、被写体４０１までの距離が、撮影したい位置にある被写体３０１までの距離と同じ場合（Ｓ５０６でＹｅｓ）、制御部２０３は、撮像ユニット２００を制御して、撮影露光を行い、画像を取得する（Ｓ５０７）。

［１−３．効果等］
近年、デジタルカメラは一般に広く普及しており、より簡単に失敗無く画像を撮影できるように、さまざまな改良がなされている。撮影シーンの中でも、動きのある被写体を適切に捉えるのは困難な撮影シーンの１つであって、これを手助けする方法が提案されている。

画像を撮影する場合、撮影者はカメラのシャッターボタンを操作して撮影レンズの合焦動作を行った後、画像を撮影する。したがって、被写体とカメラとの距離が変わる方向に被写体が移動する場合には、合焦動作から撮影までの時間差により、撮影者の意図した構図での撮影ができなかったり、撮像レンズのピントがずれたりする等の課題があった。被写体がそのような動きをしている場合の撮影手法として、あらかじめ撮影したい距離に撮像レンズを合焦させておき、被写体がその距離に移動してきたときにシャッターボタンを押下する手法が用いられる。ただし、手動のフォーカス調整機構を有さないカメラにおいては、そのための動作は煩雑である。また、あらかじめ撮影したい距離に撮像レンズを合焦させておく手法で撮影したとしても、被写体が所定の距離に来た時と、撮影者がシャッターボタンを押下した時との時間差は撮影者の技量によりばらつくことになり、良好な写真を得るには熟練を要する。

これに対して、実施の形態１によれば、撮影したい被写体が撮影したい距離に移動してきたときに、確実に撮影動作を行うため、ピントや構図の双方が撮影者の意図した通りの画像を撮影することができる。

（実施の形態２）
［２−１．構成及び動作］
実施の形態２として、撮像ユニットを２つ有する２眼式のカメラの構成を説明する。

図６は、実施の形態２における撮像装置の外観図である。撮像装置１００は第１の撮像光学系６０１と、第２の撮像光学系６０２と、シャッターボタン１０５とを有する。

図７は、図６に示した撮像装置の内部構造を示すブロック図である。撮像装置１００は第１の撮像ユニット７０１と、第２の撮像ユニット７０２と、視差量算出部７０３と、制御部２０３と、メモリ２０４と、画像表示部１０３と、距離指示部１０４と、シャッターボタン１０５とを備える。
を有する。

第１の撮像ユニット７０１は、撮影像を形成するための複数のレンズからなる第１の撮像光学系６０１と、第１の撮像素子７０４とを備える。第１の撮像光学系６０１は、フォーカスレンズ７０６移動させて合焦する機能を有する。第１の撮像素子７０４は、形成された被写体像を電気信号（画像信号）に変換する光電変換デバイスであり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサがこれにあたる。

第２の撮像ユニット７０２は、撮影像を形成するための複数のレンズからなる第２の撮像光学系６０２と、第２の撮像素子７０５とを備える。第２の撮像光学系６０２は、フォーカスレンズ７０７移動させて合焦する機能を有する。第２の撮像素子７０５は、形成された被写体像を電気信号（画像信号）に変換する光電変換デバイスであり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサがこれにあたる。

視差量算出部７０３は、第１の撮像ユニット７０１および第２の撮像ユニット７０２により得られた画像情報から視差量を算出する。制御部２０３は、ここで得られた視差量情報を元に被写体までの距離を計算し、第１の撮影光学系６０１のフォーカスレンズ群および第２の撮像光学系６０２のフォーカスレンズ群が距離指示部１０５を用いて指定された所望の撮影距離で合焦するように、第１の撮像ユニット７０１と第２の撮像ユニット７０２の双方を制御する。

［２−２．効果等］
以上のように、実施の形態２によれば、３Ｄ撮影用カメラのような２眼式のカメラの場合に、被写体までの距離を２つの撮像光学系から得られた画像間における視差量から計算して求めることができる。これにより、撮影したい被写体が撮影したい距離に移動してきたときに、確実に撮影動作を行うため、ピントや構図の双方が撮影者の意図した通りの画像を撮影することができる。

なお、上記説明においては、第１の撮像ユニット７０１と第２の撮像ユニット７０２の双方を、撮影したい距離にある所定の被写体にあらかじめ合焦させる例を説明したが、画像取得に用いるどちらか一方の撮像ユニット側だけを所定の被写体に合焦させてもかまわない。この場合、撮影に使わない側の撮像ユニットは、常に撮影対象となる被写体に追随するように連続して合焦動作を行い、その合焦動作時に得られる情報を用いて、被写体の距離情報を得ることができる。これにより、視差量計算部７０３を省くことも可能である。

なお、本実施の形態においては、第１の撮像ユニット７０１および第２の撮像ユニット７０２は同じレンズ系を備えた同等の構成であっても良いし、異なった構成であっても良い。例えば、第１の撮像ユニット７０１と第２の撮像ユニット７０２とで、撮像光学系または撮像素子のサイズが異なっていてもよい。この場合、いずれか一方の撮像ユニットにサイズの小さなものを採用することで、撮像装置１００を小型化することが可能となる。

また、第１の撮像光学系６０１および第２の撮像光学系６０２がそれぞれズームレンズ系である場合に、第１の撮像光学系６０１の画角と第２の撮像光学系６０２の画角とが異なっていてもかまわない。この場合、撮影に使わない撮像ユニットの画角を撮影に使う撮像ユニットの画角より広く設定することで、被写体が撮影に使う撮像ユニットの撮影範囲から外れた場合にも、被写体位置を検知することが可能となり、被写体の検出および測距を行いやすくすることができる。

（その他の実施の形態）
また、本開示の全ての実施の形態において、被写体の距離に加えて、被写体を撮影したい構図上の位置を指定することも可能である。このように構成した場合には、被写体が撮影者の意図した構図上の位置にある写真を得ることが可能となる。

さらに、図８Ａに示すように、画像表示部１０３としてタッチ入力機能を有する表示素子を用いる場合には、撮影構図において、撮影したい距離にある被写体３０１を指示する際に、画像の該当箇所を指などでタッチすることにより行っても構わない。

また、図８Ｂに示すように、撮影したい距離を指示する際に、画像表示部１０３に撮影距離指示バー８０１を表示し、撮影距離指示バー８０１を指などでスワイプすることにより行うこととしても構わない。

これにより、撮影したい被写体が撮影したい距離に移動してきたときに、確実に撮影動作を行うため、ピントや構図の双方が撮影者の意図したとおりの画像を撮影することができる。

本開示は、コンパクト型デジタルカメラ、レンズ交換式カメラシステム、ムービー、カメラ機能付き携帯電話機、スマートフォン、タブレットコンピュータ等、種々の撮像装置に適用できる。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、移動する被写体の撮影時に簡便な走査で精度良く合焦できる撮像装置に適用可能であり、一般消費者向けの撮像装置として極めて好適である。

１００ 撮像装置
１０１ 撮像光学系
１０２ 測距部
１０３ 画像表示部
１０４ 距離指示部
１０５ シャッタ
２００ 撮像ユニット
２０１ フォーカスレンズ
２０２ 撮像素子
２０３ 制御部
２０４ メモリ
３０１ 撮影したい距離にある被写体
４０１ あらかじめ登録した被写体
６０１ 第１の撮像光学系
６０２ 第２の撮像光学系
７０１ 第１の撮像ユニット
７０２ 第２の撮像ユニット
７０３ 視差量算出部
７０４ 第１の撮像素子
７０５ 第２の撮像素子
８０１ 撮影距離指示バー

Claims (4)

1. 被写体の像を形成する撮像光学系と、前記撮像光学系が形成する光学像を画像信号へと変換して出力する撮像素子とを有する撮像ユニットと、
   被写体の距離情報を入手する測距部と、
   前記画像信号の画像を表示する画像表示部と、
   撮影する被写体をあらかじめ登録し記録する被写体記録部と、
   前記被写体を撮影する距離を指示する距離指示部とを備え、
   前記撮像光学系は、前記距離指示部により指示された距離に対して合焦動作を行い、
   前記被写体記録部にあらかじめ記録された被写体が、前記距離指示部により指示された距離にある時に、前記撮像ユニットが撮影露光を行う、撮像装置。
2. 被写体の像を形成する第１の撮像光学系と、前記第１の撮像光学系が形成する光学像を第１の画像信号へと変換して出力する第１の撮像素子とを有する第１の撮像ユニットと、
   被写体の像を形成する第２の撮像光学系と、前記第２の撮像光学系が形成する光学像を第２の画像信号へと変換して出力する第２の撮像素子とを有する第２の撮像ユニットと、
   前記第１の画像信号及び前記第２の画像信号の少なくとも一方の画像を表示する画像表示部と、
   撮影する被写体をあらかじめ登録し記録する被写体記録部と、
   前記被写体を撮影する距離を指示する距離指示部とを備え、
   前記第１の撮像光学系は、前記距離指示部により指示された距離に対して合焦動作を行い、
   前記被写体記録部にあらかじめ記録された被写体が、前記距離指示部により指示された距離にある時に、前記第１の撮像ユニットが撮影露光を行う、撮像装置。
3. 前記第１の画像信号及び第２の画像信号から被写体の視差量を算出する視差量算出部をさらに備える、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記画像表示部は、ユーザによるタッチ入力を受け付けるタッチ入力部をさらに備え、
   前記距離指示部は、前記タッチ入力部が受け付けた、前記画像表示部上に表示される画像上の少なくとも１箇所のタッチ入力に基づいて、前記被写体を撮影する距離を指示する、請求項１または２に記載の撮像装置。

Images