JP2013218348A

JP2013218348A - 撮像装置および撮像方法

Info

Publication number: JP2013218348A
Application number: JP2013122462A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kita; 一記喜多
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2028-09-29
Also published as: JP5700072B2

Abstract

【課題】反応時間測定を行わずとも、筋肉の反応時間による撮り遅れを解消できる撮像装置及び撮像方法を提供する。
【解決手段】撮影者の撮影動作に係わる節電信号を検出する手段とレリーズボタンを備え、レリーズボタンが押下されていることを検出している間の撮影者の撮影動作に係わる筋電信号に基づいて前記撮像部の撮像動作を制御する。レリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像部に撮像動作を開始させ、撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいて撮像パラメターを変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筋電位検出を用いた撮像装置および撮像方法に関する。

撮影者は被写体を観測し「今この瞬間の被写体の状態を画像として記録したい」と思った瞬間にレリーズボタンを押して撮影する。しかし、実際には指が反応し押し下げ動作を完了するまでにはタイムラグが存在するため、撮影者が意図した画像とは異なる画像が撮影されてしまうことがある。

この問題に対処するべく、操作者のレリーズタイムラグの時間を測定する測定モードを設けてその値を記憶しておき、カメラからの最近の画像データを一定時間分絶えず格納しておくバッファから、操作者が撮影指示を行った時点よりレリーズタイムラグ時間だけ以前の画像データを撮影データとして、モニタに表示したり、外部記憶装置に格納したりする撮像装置が存在する。（例えば特許文献１参照）。

特開平０９−２０５６０５号公報

しかし、カメラでレリーズボタンを押すために、わざわざ反応時間測定モードで測定しないと使えないのでは、使い勝手が悪かった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、反応時間測定を行わずとも、筋肉の反応時間による撮り遅れを解消できる撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明では、撮像部と、撮影者の撮影動作に係わる筋電信号を検出する第１の検出手段と、レリーズボタンの押下状態を検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像部に撮像動作を開始させ、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいて撮像パラメターを変更する撮像制御手段と、を備えた撮像装置を提供する。

請求項２に記載の発明では、前記撮像制御手段は、前記第２の検出手段によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像部に連続撮影動作を開始させ、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいて連写速度を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置を提供する。

請求項３に記載の発明では、前記撮像制御手段は、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号が所定値よりも大きくなった場合に、前記撮像部の連写速度を速めることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置を提供する。

請求項４に記載の発明では、前記撮像制御手段は、前記第２の検出手段によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像部に連続撮影動作を開始させ、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいてフォーカス位置を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置を提供する。

請求項５に記載の発明では、前記撮像制御手段は、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号が所定値よりも大きくなった場合に、フォーカス位置を順次切り換えながら連続撮影することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置を提供する。

請求項６に記載の発明では、撮像工程と、撮影者の撮影動作に係わる筋電信号を検出する第１の検出工程と、レリーズボタンの押下状態を検出する第２の検出工程と、前記第２の検出工程によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像工程に撮像動作を開始させ、前記第１の検出工程が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいて撮像パラメターを変更する撮像制御工程と、を備えた撮像方法を提供する。

本発明によれば、反応時間計測などの面倒な操作をすることなく、筋肉が動作するまでの時間による遅れ時間なしに撮影ができるという効果がある。

本発明の第１実施形態のカメラの斜視図である。第１実施形態のカメラのレリーズボタン兼筋電位センサの部分図である。カメラの電気的構成を示すブロック図である。第１実施形態の制御を説明するフローチャートである。第１実施形態の変形例におけるカメラの斜視図である。第２実施形態の制御を説明するフローチャートである。第２実施形態における撮像動作のタイムチャートである。第３実施形態の制御を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜第１の実施形態＞
図１から図４は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は第１の実施形態のカメラの斜視図、図２は同カメラのレリーズボタン兼筋電位センサの部分図、図３は電気系のブロック図、図４はフローチャートを示している。

図１に示す撮像装置１はデジタルカメラであり、図１に示すように、カメラ筐体２と、レリーズボタン兼筋電位センサ３とを備えている。

カメラ筐体２は、撮像装置として機能するための各種部品を備えている。すなわち、いずれも図示を省略するが、適切な露光光量を得るために発光するストロボ、被写体を見るためのファインダー窓、撮影の際に押圧操作されるレリーズボタン（シャッタスイッチ）、その他の機能部品がカメラ筐体２に設けられる。又、カメラ筐体２には、ＳＤメモリカード等の外部メモリが着脱自在となっており、撮影した画像データを外部メモリに記録することができる。

レリーズボタン兼筋電位センサ３は、レリーズボタンの表面に表面電極Ａ、周辺ベゼル部に表面電極Ｂを設けて、撮影者の手指の筋電位の変化を検出する。撮影者のレリーズボタンを押そうとする指の動き、または、離そうとする指の動きを、手指の筋電位の変化を検出することにより、レリーズボタンの接点が実際にＯＮ（切）やＯＦＦ（断）される前に、また、撮影者が指の筋肉が動いてボタン押し動作を開始するより前に、早期に判別することができる。

＜電気的構成＞
図３は、撮像装置１の電気的構成を示すブロック図である。
レンズブロック２１には、ズームレンズ、フォーカスレンズ等の光学系を有しており、この実施形態では上述したレンズ鏡筒３を構成している。レンズブロック２１は、鏡筒駆動手段としてのモーター２２により光軸方向に駆動される。これにより、レンズブロック２１（レンズ鏡筒３）はカメラ筐体２から突出したり、カメラ筐体２の内部に収納されるように駆動する。

モーター２２は、モータードライバー２４に接続されており、モータードライバー２４はＣＰＵ４０の命令によりモーター２２を駆動する。ＣＰＵ４０は撮像装置１の全体を制御するものである。ストロボ２６は、ＣＰＵ４０の命令に従って発光する。

ＣＣＤ２７は撮像素子であり、レンズブロック２１の光軸上に配置され、被写体はレンズブロック２１の光学系を介してＣＣＤ２７の受光面に結像する。ＣＣＤ２７は、ＣＰＵ４０の命令に従い、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２８が生成するタイミング信号に基づき垂直及び水平ドライバ２９により駆動され、被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号を信号処理回路３０に出力する。信号処理回路３０は、ＣＤＳ回路やＡＤ変換器等から構成されており、デジタルに変換した撮像信号を画像処理部３１へ出力する。

画像処理部３１は入力された画像信号に対し所定のデジタル信号処理を行う。画像処理部３１で処理されたデータは、順次、ＳＤＲＡＭ３２に格納される。記録モード（ＲＥＣモード）では、画像データが蓄積される毎にビデオ信号に変換され、バックライト（ＢＬ）３３aを備えたＬＣＤ３３がスルー画像として画面表示する。外部メモリ３４では、ＳＤＲＡＭ３２に格納された画像データがＣＰＵ４０によって圧縮された後、その圧縮画像を記録する。フラッシュメモリ３５には、制御のためのＣＰＵ４０用の各種のプログラムやＣＰＵ４０が用いる各種のデータが格納されている。これらはＢＵＳ４１により接続されている。

ＣＰＵ４０は、前述したレリーズボタン兼筋電位センサやズームボタン等を含むキー入力部３６、バッテリー３７、バッテリー３７の電力を各部に供給する電源制御回路３８が接続されている。ＣＰＵ４０は、これらの駆動を制御する。

さらにＣＰＵ４０は、キー入力部３６に含まれるレリーズボタンを押す際の撮影者の筋電位の変動を検出する筋電位検出部３９が接続されており、筋電位検出部３９が検出した筋電位が入力され、入力された筋電位に基づいて撮影者がレリーズボタンを押そうとしたか否かを判定する。

＜処理フロー＞
図４は、この実施形態のフローチャートであり、筋電位検出撮影プログラムとしてフラッシュメモリ３５に格納されている。撮像素子の画像取り込みタイミング、例えば１／３０秒ごとにＣＰＵ４０への割り込みが生じて、このフローが動作する。

ステップＳ１０１では、レリーズボタンが半押しされたか否かを検出する。半押しが検出されなかった場合にはこのステップに戻り、動作を反復する。

ステップＳ１０１でレリーズボタンの半押しが検出されると、ＣＰＵ４０は、自動合焦調整（ＡＦ）、自動露光調整（ＡＥ）を行い、撮像装置１を撮影準備状態とする（ステップＳ１０２）。引き続き、ＣＰＵ４０は、筋電位測定を行い（ステップＳ１０３）、半押しが継続しているか否かを確認する（ステップＳ１０４）。半押しが継続されていなければ（ステップＳ１０４でＮ）、撮影準備状態を解除しステップＳ１０１に戻って半押し検出動作を行う。

半押しが継続されていれば（ステップＳ１０４でＹ）、今回測定された筋電位が前回の筋電位に比べて所定値よりも上昇しているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。所定値よりも上昇していなければ（ステップＳ１０５でＮ）ステップＳ１０３に戻る。所定値よりも上昇していれば（ステップＳ１０５でＹ）撮影者が撮影動作を行おうとしたと判断して、現在のフレーム画像をバッファに保存する（ステップＳ１０６）。

次のステップではレリーズボタンが全押しされたか否かを検出する（ステップＳ１０７）。レリーズボタンが全押しされていなければ（ステップＳ１０７でＮ）、筋電位が前回の筋電位に比べて所定値よりも上昇していると判断した時点から所定時間が経過しているかどうかを調べる（ステップＳ１０８）。所定時間が経過していれば（ステップＳ１０８でＹ）撮影者が撮影動作を思いとどまったものと判断して、バッファに保存しておいた画像を破棄しステップＳ１０３の筋電位測定に戻る。所定時間が経過していなければ（ステップＳ１０８でＮ）Ｓ１０７に戻って引き続き全押し判定を行う。

レリーズボタンが全押しされていれば（ステップＳ１０７でＹ）撮影者が撮影動作を完了したものと判断してバッファに保存しておいた画像を撮影画像として記録して（ステップＳ１０９）このフローを完了する。

以上のように、本実施形態ではレリーズボタンの押下する際の筋電位の大きな変化を検出した時点の画像を撮像画像とすることで、筋肉が動作するまでの時間による遅れ時間なしに撮影ができる。この際、判定を筋電位検出によっているため、反応時間計測モードを設けて反応時間計測など面倒な操作をしたりする必要がない。また、レリーズボタンの半押し検出後に筋電位の大きな変化を検出した時点の画像を撮像画像とすることで、筋肉が動作するまでの時間による遅れ時間なしに撮影ができる。また、レリーズボタンの半押し検出後に筋電位を前回の値と比較して大きな変化が有った時点を検出しているので、半押し前のレリーズボタンの押下以外の不用意な動作による誤検出が防げ、さらには、半押し継続による筋電位の緩やかな上昇が生じても検出を誤ることが無い。また全押し検出を行うことで撮影者の撮影意志の判定をより確実なものにすることができる。

本実施形態では、レリーズボタン兼筋電位センサ３は、レリーズボタンの表面に表面電極Ａ、周辺ベゼル部に表面電極Ｂを設けるとしたが、レリーズボタンの表面自体を分割して、これらをそれぞれ表面電極Ａ、表面電極Ｂとしてもよい。

また、撮影枚数の増加を特に気にとめないのであれば、全押し操作判定を待つことなくバッファに保存しておいた画像を撮影画像として記録しても良い。

また、筋電位の変化を検出するに当たって、前回検出値との比較を行ったが、過去数回分の移動平均値と比較としても良い。

＜変形例＞
図５は、第１の実施形態の変形例の外形図である。本変形例では筋電位センサを外付けのバンド形状の物とした。この筋電位センサを撮影者は上腕部に巻き付けて使用する。制御動作については第１の実施例と同じである。

本変形例では、筋肉の近くで筋電位計測を行うことができ、電気的な雑音に対する耐性が強化されるという利点がある。

＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態のフローチャートである。本実施形態では連続撮影（連写）を行う。

ステップＳ２０１では、レリーズボタンが半押しされたか否かを検出する。半押しが検出されなかった場合にはこのステップに戻り、動作を反復する。

ステップＳ２０１でレリーズボタンの半押しが検出されると、ＣＰＵ４０は、自動合焦調整（ＡＦ）、自動露光調整（ＡＥ）を行い、連写を開始する（ステップＳ２０２）。なお連写中は一定間隔で撮像が行われ、画像がバッファに蓄えられていく。引き続き、ＣＰＵ４０は、筋電位測定を行い（ステップＳ２０３）、半押しが継続しているか否かを確認する（ステップＳ２０４）。半押しが継続されていなければ（ステップＳ２０４でＮ）、撮影準備状態を解除しステップＳ２０１に戻って半押し検出動作を行う。

半押しが継続されていれば（ステップＳ２０４でＹ）、今回測定された筋電位が前回の筋電位に比べて所定値よりも上昇しているか否かを判断する（ステップＳ２０５）。所定値よりも上昇していなければ（ステップＳ２０５でＮ）ステップＳ２０３に戻る。所定値よりも上昇していれば（ステップＳ２０５でＹ）撮影者が撮影動作を行おうとしたと判断して、現在のフレーム画像を見出し画像としてマークする（ステップＳ２０６）。

次のステップではレリーズボタンが全押しされたか否かを検出する（ステップＳ２０７）。レリーズボタンが全押しされていなければ（ステップＳ２０７でＮ）、レリーズボタンが全押しされるのを待つ。

レリーズボタンが全押しされていれば（ステップＳ２０７でＹ）、次のステップに進みアフターレコード時間分経過したかどうかを判定する（ステップＳ２０８）。アフターレコード時間分経過していなければ（ステップＳ２０８でＮ）、アフターレコード時間分経過するのを待つ。アフターレコード時間分経過していれば（ステップＳ２０８でＹ）、バッファに保存された画像のうち、筋電位が前回の筋電位に比べて所定値よりも上昇していると判断した時点からプリレコード時間分さかのぼった画像からアフターレコード時間分経過したと判断した時点までの一連の画像を連写画像として記録して（ステップＳ２０９）、マークされた画像をプレビュー画像としてＬＣＤ３３に表示して（ステップＳ２１０）このフローを完了する。

図７は、この実施形態による撮像画像と記録される画像の関係を図解したものである。レリーズボタンの半押しが検出された後に連写が開始され、筋電位の変化点でプレビュー画像用のマークがなされ、レリーズボタンの全押しが検出されてアフターレコード時間が経過したところで撮像を終了し、筋電位の変化点よりプリレコード時間分さかのぼった画像からアフターレコード時間分経過したと判断した時点までの一連の画像を連写画像として記録されている。

以上のように、本実施形態ではレリーズボタンの押下する際の筋電位の大きな変化を検出した時点の画像をプレビュー画像としてマークし、これを基準とした前後の高速連写された撮像画像を連写画像とともに記録し、マークされた画像をプレビュー画像としてＬＣＤ３３に表示とすることで、撮影者が意図した連写画像をよりわかりやすい形で記録することができる。また再生時にはマークされた画像を最初に表示するようにすれば、撮影者が記録した画像をたやすく探すことができるようになる。

＜第３の実施形態＞
図８は、本発明の第３の実施形態のフローチャートである。本実施形態では全押し中の筋電位変化に基づき撮影制御パラメターを調整する。

ステップＳ３０１では、レリーズボタンが全押しされたか否かを検出する。全押しが検出されなかった場合にはこのステップに戻り、動作を反復する。

ステップＳ３０１でレリーズボタンの全押しが検出されると、ＣＰＵ４０は、自動合焦調整（ＡＦ）、自動露光調整（ＡＥ）を行い、連写を開始する（ステップＳ３０２）。引き続き、ＣＰＵ４０は、筋電位測定を行い（ステップＳ３０３）、全押しが継続しているか否かを確認する（ステップＳ３０４）。全押しが継続されていなければ（ステップＳ３０４でＮ）、連写が終了したものとして連写画像を記録して（ステップＳ３０７）このフローを完了する。

全押しが継続されていれば（ステップＳ３０４でＹ）、今回測定された筋電位が前回の筋電位に比べて所定値よりも上昇しているか否かを判断する（ステップＳ３０５）。所定値よりも上昇していなければ（ステップＳ３０５でＮ）ステップＳ３０３に戻る。所定値よりも上昇していれば（ステップＳ３０５でＹ）撮影者が強く意識している所望のシーンや被写体の可能性が高いと判断して、連写速度を高速、例えば６０ｆｐｓに切り替えた後ステップＳ３０３の筋電位測定に戻る。以後筋電位が小さくなり定常状態に戻った場合には、通常の連写速度、例えば１０ｆｐｓに戻るように制御する。

以上のように、本実施形態ではレリーズボタンを全押ししている間の筋電位の大きな変化を検出して連写速度を切り替えるようにしたので、連写中でもレリーズボタンに加える力を少し強くするだけで、高速連写の利点を生かしながら、撮影枚数が多くならずに、所望のタイミングの画像を高速で逃さずに撮影できる。

なお、レリーズボタンを全押ししている間の筋電位の大きな変化を検出して連写速度を切り替えるようにしたが、フォーカスの位置を順次切り替えながら、高速連写速度で連続撮影するＡＦブラケティング連写撮影を行うようにしても良い。そうすれば、撮影者が撮影を行おうとした瞬間の被写体に対して、フォーカスレンズの位置、すなわち、ピント状態がそれぞれ微妙に異なった画像を、複数枚連続記録できる。また、連写動作終了後、低速連写の各タイミング毎に、高速AFブラケティング連写を行ったところについては、高速ＡＦブラケティングした複数画像の中から、最もピント状態の良い画像を、自動的に判別して選択し、保存記録するように制御してもよい。あるいは、最もピント状態の良い画像と判断されたものをプレビュー（保存記録候補）画像として最初に表示し、プレビュー表示で操作に応じて、前後の画像を選択してプレビュー表示させ、前後の他のタイミングの画像を保存記録するよう指定してもよい。撮影者は、被写体を狙うのに注力し、特に意識しないでも、指に力が入るようなシーンでは、自然に高速ＡＦブラケティングに切り替わって、そのシーンは細かく撮影してくれるので、操作性を損なうことなしに、所望のシーンでは、フォーカス（ピント状態）の異なった複数枚の画像を自動撮影し、ピントの合った所望の画像を自動または手動で選択して、記録できる。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、カメラは携帯電話と一体化した形態で、レリーズボタンはダイアルキーと兼用されていても良い。

１カメラ
２筋電位センサ

Claims

撮像部と、
撮影者の撮影動作に係わる筋電信号を検出する第１の検出手段と、
レリーズボタンの押下状態を検出する第２の検出手段と、
前記第２の検出手段によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像部に撮像動作を開始させ、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいて撮像パラメターを変更する撮像制御手段と、
を備えた撮像装置。
前記撮像制御手段は、前記第２の検出手段によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像部に連続撮影動作を開始させ、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいて連写速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。
前記撮像制御手段は、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号が所定値よりも大きくなった場合に、前記撮像部の連写速度を速めることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記撮像制御手段は、前記第２の検出手段によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像部に連続撮影動作を開始させ、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいてフォーカス位置を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
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前記撮像制御手段は、前記第１の検出手段が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号が所定値よりも大きくなった場合に、フォーカス位置を順次切り換えながら連続撮影することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
撮像工程と、
撮影者の撮影動作に係わる筋電信号を検出する第１の検出工程と、
レリーズボタンの押下状態を検出する第２の検出工程と、
前記第２の検出工程によりレリーズボタンの押下状態を検出すると前記撮像工程に撮像動作を開始させ、前記第１の検出工程が検出した撮影者の撮影動作に係わる筋電信号の大きさに基づいて撮像パラメターを変更する撮像制御工程と、
を備えた撮像方法。