JP2015102774A

JP2015102774A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2015102774A
Application number: JP2013244527A
Authority: JP
Inventors: 啓志賀; Hiromu Shiga
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-06-04

Abstract

【課題】流し撮りの難易度を下げ、構図の選択に集中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３２を介して入射した被写体光を撮像する撮像素子６と、前記撮影レンズの光軸方向を左右に振る際の角速度を算出する角速度算出部４と、前記撮影レンズの焦点距離を取得する焦点距離取得部２２と、前記角速度算出部により算出された角速度と、前記焦点距離取得部により取得した焦点距離に基づいて、前記撮像素子により被写体光を撮像する際に用いられるシャッタースピードを決定する撮影条件決定部４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

動く被写体を追いかけるようにカメラを動かしながら撮影することにより、被写体はほとんど止まっているように見えるが、背景が流れてスピード感を感じられる画像に仕上げる流し撮りという撮影方法が知られている。

従来、流し撮りを行う場合、移動する被写体を追尾するように補正レンズを移動させて撮像素子の中心に被写体像を位置させる撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４８２３１７９号公報

しかしながら、上述の特許文献１記載の撮像装置では、流し撮りに適したシャッタースピードを自動で選択することはできない。そのため、撮影者の経験により流し撮りに適したシャッタースピードを選択し、または何度も撮影を繰り返して流し撮りに適したシャッタースピードを選択していた。

本発明の目的は、流し撮りの難易度を下げ、構図の選択に集中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入射した被写体光を撮像する撮像素子と、前記撮影レンズの光軸方向を左右に振る際の角速度を算出する角速度算出部と、前記撮影レンズの焦点距離を取得する焦点距離取得部と、前記角速度算出部により算出された角速度と、前記焦点距離取得部により取得した焦点距離に基づいて、前記撮像素子により被写体光を撮像する際に用いられるシャッタースピードを決定する撮影条件決定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、流し撮りの難易度を下げ、構図の選択に集中することができる。

実施の形態に係る電子カメラのシステム構成を示すブロック図である。流し撮りにおいて被写体が移動する様子を模式的に示す図である。実施の形態に係る電子カメラにおける流し撮りによる静止画像の撮影処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る撮像装置としての電子カメラについて説明する。図１は実施の形態に係る電子カメラのシステム構成を示すブロック図である。電子カメラ２は、マイクロプロセッサ等により構成され、電子カメラ２の各部を統括的に制御する制御部４を備えている。制御部４には、撮像素子６、バッファメモリ７、画像処理部８、記録媒体１０、表示部１２、操作部１４、加速度センサ１６、通信部１８が接続されている。

撮像素子６は、ＣＭＯＳ等により構成され、レンズユニット２０を介して入射した被写体からの光を撮像する。また、撮像素子６の一部には、瞳分割位相差検出方式のオートフォーカスを行うためのＡＦ用画素が埋め込まれている。バッファメモリ７は、撮像素子６からの撮像信号に基づき作成された画像データを一時的に格納する。画像処理部８は、バッファメモリ７に格納されている画像データに対して各種の画像処理を施した画像データを生成する。記録媒体１０は、電子カメラ２に設けられたカードスロット（図示せず）に着脱可能に装着される可搬性を有する記録媒体であり、例えば、ＣＦカード、ＳＤカード、スマートメディア等が用いられる。記録媒体１０には、画像処理部８により生成された画像データが記録される。表示部１２は、ＬＣＤ等により形成されるモニタにより構成され、撮像素子６からの撮像信号に基づくスルー画像、記録媒体１０に記録されている画像データに基づく静止画像や動画像及び各種設定を行う際のメニュー画面等を表示する。操作部１４は、電子カメラ２の電源をオン／オフする電源スイッチ（図示せず）、撮影を指示するためのレリーズボタン（図示せず）等を含んで構成されている。

加速度センサ１６は、流し撮り等によって電子カメラ２の撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振った際の加速度を検出する。なお制御部４は加速度センサ１６によって検出された加速度に基づいて撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振った際の角速度を算出する。なお、制御部４は、通信部１８を介してレンズユニット２０との間で、電源をオンしたときに行う初期通信及び一定時間間隔で行う定時通信を行う。

電子カメラ２は、レンズユニット２０を着脱可能なレンズ装着部（不図示）を有し、レンズユニット２０は、電子カメラ２のレンズ装着部に装着されている。レンズユニット２０は、撮影レンズ３２を備えると共に、マイクロプロセッサ等により構成されレンズユニット２０の各部を統括的に制御する制御部２２を備えている。制御部２２には、レンズ駆動部２４、絞り駆動部２６、メモリ２８及び通信部３０が接続されている。

レンズ駆動部２４は、制御部２２からの指示に従い、例えばフォーカス位置を調整する際等に撮影レンズ３２を構成するフォーカスレンズを光軸方向に移動させる。絞り駆動部２６は、撮像素子６に入射する光量を調整するための不図示の絞りの開口量を調整する。

メモリ２８は、撮影レンズ３２の焦点距離毎に、撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振る際の電子カメラ２の角速度に適したシャッタースピードの情報を記憶している。なお制御部２２は、通信部３０を介して電子カメラ２との間で初期通信及び定時通信を行う。

次に、図２を参照して、流し撮りを行う際における移動する被写体と電子カメラ２の角速度との関係について説明する。図２は２つの被写体Ａ、Ｂがそれぞれ撮影者からの距離ｄ［ｍ］、ｄ´［ｍ］隔てて同じ角速度ω［ｒａｄ／ｓ］で移動する様子を模式的に示している。

なお被写体Ａ、Ｂは便宜上円弧上を移動することとしているが、実際の撮影の場面では直線的な動きをすることもある。しかし、撮影者から被写体までの距離がある程度離れていれば、円弧も直線も同一に扱うことができる。また撮影者が移動する被写体Ａ、Ｂを流し撮りによって撮影する場合、電子カメラ２は撮影者を回転中心とした円運動しているとみなすことができる。更に流し撮りにおけるシャッタースピードは数百分の１秒〜数十分の１秒程度であることから、電子カメラ２は等速円運動しているとみなすことができる。

ここで、被写体Ａ、被写体Ｂが同じ角速度ωで移動している様子を、同じシャッタースピードで撮影すると、背景の流れる量は同じになり、流し量が同等の写真を撮影することができる。また被写体Ａ、Ｂの角速度ωが等しいことから、被写体Ａを撮影したときに加速度センサ１６により検出される撮影レンズ３２の光軸方向の加速度と、被写体Ｂを撮影したときに加速度センサ１６により検出される撮影レンズ３２の光軸方向の加速度とが等しくなる。

従って、撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振った際の加速度センサ１６による加速度に基づいて電子カメラ２の撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振った際の電子カメラ２の角速度を算出することができる。即ち、加速度を示す式（ａ＝ｒω²）に、加速度センサ１６によって検出した加速度（ａ）と、撮影者から加速度センサ１６までの距離である予め定められた回転半径（ｒ）とを適用して角速度（ω）を算出することができる。

以下、図３のフローチャートを参照して、この実施の形態に係る電子カメラ２における流し撮りによる静止画像の撮影処理について説明する。ここでは水平方向に移動する動物や車両等の主要被写体を流し撮りによって撮影する場合を説明する。制御部４は、電子カメラ２の電源スイッチがオンされると、表示部１２にスルー画像を表示し、加速度センサ１６による加速度の検出を開始する（ステップＳ１）。撮影者は主要被写体を画角内に捕らえ続けるように、主要被写体の動きに従って電子カメラ２の撮影レンズ３２の光軸方向を水平方向に振る。

制御部４は、レリーズボタンが半押しされたことを確認すると（ステップＳ２）、ＡＦ処理を実行する（ステップＳ３）。ＡＦ処理において、制御部４は、撮像素子６の一部に埋め込まれたＡＦ用画素により撮像される主要被写体像の焦点状態を検出する。即ち、周知の瞳分割位相差検出方式により被写体距離を測定し、測定された被写体距離に基づいてデフォーカス量を検出する。そして制御部８は、検出したデフォーカス量を通信部１８を介してレンズユニット２０の制御部２２に送信する。

制御部２２は、受信したデフォーカス量を参照しつつ、レンズ駆動部２４を制御し、主要被写体に合焦するように、撮影レンズ３２を構成するフォーカスレンズの光軸方向の位置を調整する。ここで制御部４は、ＡＦ処理において追尾ＡＦを実行するようにしてもよい。

制御部２２は、現在の撮影レンズ３２の焦点距離に対応する角速度毎のシャッタースピードの情報をメモリ２８から読み出し、通信部３０を介して制御部４に送信する。これによって制御部４は、現在の焦点距離に対応する角速度毎のシャッタースピードの情報を取得する（ステップＳ４）。制御部４は、ＡＦ処理時に加速度センサ１６によって検出した加速度に基づいて、水平方向に振られている電子カメラ２の角速度を算出する（ステップＳ５）。

制御部４は、シャッタースピード、ＩＳＯ感度、絞りを設定する（ステップＳ６）。即ち、取得したシャッタースピードの情報の内、算出した角速度に対応するシャッタースピードを、現在行われている流し撮りに適したシャッタースピードとして設定する。なお流し撮りに適したシャッタースピードは、角速度が大きいほど、又は焦点距離が長くなるほど、高速に設定される。また制御部４は、撮像素子６から出力される撮像信号に基づいて露出情報を取得する。例えば、平均測光方式によって被写体の明るさを検出する場合には、スルー画像を構成する信号値を平均して得た値を被写体の露出情報とする。

そして、制御部４は、設定したシャッタースピードと現在の露出情報に基づいて、主要被写体を適正露出で撮影でき、かつ流し撮りの効果が有効に得られる絞り値及びＩＳＯ感度を設定する。例えば周囲が暗い場合、主要被写体を適正露出で撮影できないため、主要被写体を適正露出で撮影できるように、絞りを開くように小さい絞り値を設定する、またはＩＳＯ感度を上げるように設定する。

制御部４は、設定した絞り値に基づく制御指示を通信部１８を介して制御部２２に送信する。制御部２２は、受信した制御指示に従って、絞り駆動部２６によって絞りを駆動して絞りの開口量を調整する。

制御部４は、レリーズボタンが押下されたことを確認すると（ステップＳ７）、主要被写体を撮影する撮影処理を行う（ステップＳ８）。この場合の撮影処理は、静止画像の単写撮影であってもよく、また静止画像の連写撮影であってもよい。

この実施の形態に係る電子カメラ２によれば、加速度センサ１６によって検出した加速度に基づいて撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振った際の角速度を算出し、その角速度と撮影レンズ３２の焦点距離とに基づいて流し撮りに適したシャッタースピードを決定するため、流し撮りの難易度が下がり、撮影者は撮影の際に構図の選択に集中することができる。

また、周囲が暗い場合には、絞りを開くようにレンズユニット２０を制御するので被写界深度が浅くなり、背景がボケた画像となることから流し撮りの効果が大きい画像の撮影を行うことができる。

なお、上述の実施の形態においてＡＦ処理において測定した被写体距離が大きい場合、被写界深度が深くなってしまうため、背景がボケにくくなり流し撮りの効果が小さくなる。従ってその場合には流し撮りの効果が大きくなるように小さい絞り値を設定する。ここで小さい絞り値を設定することで主要被写体を適正露出で撮影できなくなる場合には、主要被写体を適正露出で撮影できるＩＳＯ感度を設定する。

また、上述の実施の形態においては、加速度センサ１６によって撮影レンズ３２の光軸方向の加速度を検出しているが、３軸の加速度センサを用いて各軸の加速度を検出するようにしてもよい。この場合には、電子カメラ２を仰角方向に振った場合や、上下方向に傾けた状態で振った場合でも、電子カメラ２に作用する加速度を正確に検出でき、正確な角速度を算出できるので、最適なシャッタースピードを設定することができる。

また、上述の実施の形態において、電子カメラ２はレンズユニット２０から撮影レンズ３２の焦点距離に対応する角速度毎のシャッタースピードの情報を取得しているが、電子カメラ２に、撮影レンズ３２の焦点距離毎に、撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振る際の電子カメラ２の角速度に適したシャッタースピードの情報を記憶したメモリを設けておき、レンズユニット２０から焦点距離に対応する角速度毎のシャッタースピードの情報を取得することなく、焦点距離と角速度に対応する流し撮りに適したシャッタースピードを設定してもよい。また、電子カメラ２の電源スイッチがオンされたときの初期通信の際に、電子カメラ２がレンズユニット２０から撮影レンズ３２の焦点距離毎に撮影レンズ３２の光軸方向を左右に振る際の電子カメラ２の角速度に適したシャッタースピードの情報を取得して内蔵メモリに一時的に記憶しておき、内蔵メモリに記憶したシャッタースピードの情報を用いて、焦点距離と角速度に対応する流し撮りに適したシャッタースピードを設定してもよい。

また、上述の実施の形態においては、流し撮りによって静止画像の撮影を行う場合を例に説明したが、流し撮りによって動画像の撮影を行う場合に適用してもよい。この場合シャッタースピードの代わりに、流し撮りにおける電子カメラ２の角速度と焦点距離とに基づいて撮像素子６における電荷蓄積時間を設定する。これにより動画像を撮影する場合でも流し撮りの難易度が下がり、撮影者は撮影の際に構図の選択に集中することができる。

２…電子カメラ、４…制御部、６…撮像素子、７…バッファメモリ、８…画像処理部、１０…記録媒体、１２…表示部、１４…操作部、１６…加速度センサ、１８…通信部、２０…レンズユニット、２２…制御部、２４…レンズ駆動部、２６…絞り駆動部、２８…メモリ、３０…通信部、３２…撮影レンズ。

Claims

撮影レンズを介して入射した被写体光を撮像する撮像素子と、
前記撮影レンズの光軸方向を左右に振る際の角速度を算出する角速度算出部と、
前記撮影レンズの焦点距離を取得する焦点距離取得部と、
前記角速度算出部により算出された角速度と、前記焦点距離取得部により取得した焦点距離に基づいて、前記撮像素子により被写体光を撮像する際に用いられるシャッタースピードを決定する撮影条件決定部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
前記撮影レンズは、撮像装置本体に着脱可能であり、
前記撮影レンズは、
焦点距離毎に角速度に適したシャッタースピードを記憶する記憶部と、
現在の焦点距離の情報と、前記記憶部に記憶されている少なくとも現在の焦点距離に適した、角速度毎のシャッタースピードの情報を前記撮像装置本体に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記撮影条件決定部は、決定したシャッタースピードと露出情報とに基づいて絞り値及びＩＳＯ感度の設定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の撮像装置。