JP2020101626A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、チルト撮影機能を有する撮像装置に関する。
撮像装置に関する。
The present disclosure relates to an imaging device having a tilt photographing function.
The present invention relates to an imaging device.
特許文献1は、シャインプルーフの原理を用いたチルト撮影機能を有する撮像装置を開示している。
シャインプルーフの原理を利用したチルト撮影機能を有する撮像装置によれば、例えばレンズをチルトさせることで、バレーボール、サッカー、陸上などの競技場のスタンド席などの斜め上方位置から競技を撮像するような場合に、競技場の床面(基準平面)の手前から奥までピントの合った画像を撮像できる。 According to the imaging device having the tilt photographing function using the Scheimpflug principle, for example, by tilting the lens, it is possible to image the competition from an obliquely upper position such as a stand seat of a stadium such as volleyball, soccer, or track and field. In this case, an in-focus image can be captured from the front side to the back side of the floor surface (reference plane) of the stadium.
しかし、床面にピントを合わせると、床面上でプレイする選手の上部側が被写界深度内に収まらず、上部がぼやけるおそれがある。この場合、光学系の絞りを絞って被写界深度を深くすることで上部側にも概ねピントを合わせることができるが、シャッタ速度を変更できないような場合には、絞った分だけISO感度を上げる必要があり、撮像画像上のノイズが増加する。 However, if the player focuses on the floor, the upper part of the player who plays on the floor may not fit within the depth of field and the upper part may be blurred. In this case, it is possible to focus on the upper side by narrowing the aperture of the optical system to increase the depth of field. However, when the shutter speed cannot be changed, the ISO sensitivity is reduced by the aperture. It is necessary to raise it, and the noise on the captured image increases.
本開示は、ISO感度を上げることを抑制しつつ、基準平面上の被写体にピントのあった画像を得ることができる撮像装置を提供する。 The present disclosure provides an imaging device that can obtain an image in which a subject on a reference plane is in focus while suppressing an increase in ISO sensitivity.
本開示の第1の態様の撮像装置は、撮像面に結像した被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、フォーカスレンズを含み、撮像面に被写体像を結像させる光学系と、フォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカスレンズ駆動部と、撮像素子の撮像面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせる撮像素子傾動部と、フォーカスレンズ駆動部及び撮像素子傾動部を制御する制御部と、を備える。制御部は、(a)被写体の基準平面上の第1所定位置に合焦させるようにフォーカスレンズ駆動部にフォーカスレンズを移動させ、その後、(b)光軸上で基準平面からの高さが所定高さとなる第2所定位置と第1所定位置の位置関係に基づいて、ピント位置を前記第1所定位置から前記第2所定位置に移動させるように、フォーカスレンズ駆動部にフォーカスレンズを移動させ、かつ、(c)ピント面が、基準平面に対して平行でかつ所定高さの位置にある平面となるように、撮像素子傾動部に撮像素子の撮像面をチルトさせる。 An image pickup apparatus according to a first aspect of the present disclosure includes an image pickup element that picks up a subject image formed on an image pickup surface to generate image data, and an optical system that includes a focus lens and forms a subject image on the image pickup surface. , A focus lens drive unit that drives the focus lens in the optical axis direction, an image sensor tilting unit that rotates and tilts the imaging surface of the image sensor about an axis that is not parallel to the optical axis, a focus lens drive unit, and an image sensor tilt And a control unit that controls the unit. The control unit (a) moves the focus lens to the focus lens drive unit so as to focus on the first predetermined position on the reference plane of the subject, and then (b) adjusts the height from the reference plane on the optical axis. Based on the positional relationship between the second predetermined position and the first predetermined position having a predetermined height, the focus lens drive unit is caused to move the focus lens so as to move the focus position from the first predetermined position to the second predetermined position. Further, (c) the image pickup surface of the image pickup element is tilted by the image pickup element tilting portion so that the focus surface becomes a plane parallel to the reference plane and at a position of a predetermined height.
本開示の第2の態様の撮像装置は、撮像面に結像した被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子と、フォーカスレンズを含み、撮像面に被写体像を結像させる光学系と、フォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカスレンズ駆動部と、光学系の主点面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせる光学系傾動部と、フォーカスレンズ駆動部及び光学系傾動部を制御する制御部と、を備える。制御部は、(a)被写体の基準平面上の第1所定位置に合焦させるようにフォーカスレンズ駆動部にフォーカスレンズを移動させ、その後、(b)光軸上で基準平面からの高さが所定高さとなる第2所定位置と第1所定位置の位置関係に基づいて、ピント位置を前記第1所定位置から前記第2所定位置に移動させるように、フォーカスレンズ駆動部にフォーカスレンズを移動させ、かつ、(c)ピント面が、基準平面に対して平行でかつ所定高さにある平面となるように、光学系傾動部に光学系の主点面をチルトさせる。 An image pickup apparatus according to a second aspect of the present disclosure includes an image pickup element that picks up a subject image formed on an image pickup surface to generate image data, and an optical system that includes a focus lens and forms a subject image on the image pickup surface. , A focus lens drive unit for driving the focus lens in the optical axis direction, an optical system tilting unit for rotating and tilting the principal point surface of the optical system about an axis that is not parallel to the optical axis, a focus lens drive unit, and an optical system. And a control unit that controls the tilting unit. The control unit (a) moves the focus lens to the focus lens drive unit so as to focus on the first predetermined position on the reference plane of the subject, and then (b) adjusts the height from the reference plane on the optical axis. Based on the positional relationship between the second predetermined position and the first predetermined position having a predetermined height, the focus lens drive unit is caused to move the focus lens so as to move the focus position from the first predetermined position to the second predetermined position. And, (c) the principal point surface of the optical system is tilted by the optical system tilting portion so that the focus surface becomes a plane parallel to the reference plane and at a predetermined height.
本開示における撮像装置によれば、ISO感度を上げることを抑制しつつ、基準平面上の被写体にピントのあった画像を得ることができる。 According to the imaging device of the present disclosure, it is possible to obtain an image in which a subject on the reference plane is in focus while suppressing an increase in ISO sensitivity.
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。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed description of well-known matters and duplicate description of substantially the same configuration may be omitted. This is for avoiding unnecessary redundancy in the following description and for facilitating understanding by those skilled in the art. It should be noted that the inventor (s) provide the accompanying drawings and the following description for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and intend to limit the subject matter described in the claims by these. Not something to do.
(開示の経緯)
図17〜図19は、本開示の課題を説明した図である。例えばバレーボールなどの競技をバレーボールコート(競技場)の周囲のスタンド席などの斜め上方位置から撮像するような場合に、一般的な撮像装置では、図17に示すように、例えば床面上の所定位置P1(例えばセンタライン)にピントを合わせると、ピント面は床面に対して傾斜する。その結果、ピント面の前後の被写界深度の範囲からはみ出した部分は、ピントが合わず、ぼやけてしまう。このような場合、絞りを大きく絞って被写界深度を深くすることで、競技場の床面の手前から奥までほぼピントを合わせることができる。しかし、絞りを大きく絞ると、撮影状況によってはISO感度(ゲイン)を上げる必要が生じ、画像上のノイズが増加する。
(Background of disclosure)
17 to 19 are diagrams illustrating the problem of the present disclosure. For example, in a case where a game such as volleyball is imaged from an obliquely upper position such as a stand seat around a volleyball court (stadium), in a general image pickup apparatus, as shown in FIG. When focusing on the position P1 (for example, the center line), the focusing surface is inclined with respect to the floor surface. As a result, the portion outside the range of the depth of field before and after the focus surface is out of focus and is blurred. In such a case, it is possible to focus substantially from the front side to the back side of the floor of the stadium by narrowing down the aperture to deepen the depth of field. However, if the aperture is greatly reduced, it is necessary to increase the ISO sensitivity (gain) depending on shooting conditions, and noise on the image increases.
特許文献1のような撮像装置を用いれば、シャインプルーフの原理にしたがって、図18に例示するように、光学系の主点面(光学系の光軸に垂直で、光学系の主点(以下適宜「レンズ主点」という)を含む平面)をチルトすることで、競技場の床面(基準平面の一例)の手前から奥まで絞りを絞らずにピントを合わせることができる。なお、撮像素子の撮像面(センサ面)をチルトすることでも、同様にピントを合わせることができる。
If the image pickup apparatus as in
しかし、床面にピントを合わせると、図18に示すように、被写界深度のうちピント面の上側(前側)の部分しか利用できないため、床面上でプレイする選手の上部(頭部側)が被写界深度内に収まらず、上部がぼやける場合がある。この場合、光学系の絞りを絞って被写界深度を深くすることで上部にもほぼピントを合わせることができるが、シャッタ速度を変更できないような場合には、絞った分だけISO感度を上げる必要があり、撮像画像上のノイズが増加する。 However, when focusing on the floor surface, as shown in FIG. 18, only the upper part (front side) of the depth of field can be used as shown in FIG. 18, so the upper part (head side) of the player who plays on the floor surface. ) May not fit within the depth of field and the top may be blurred. In this case, the upper part of the optical system can be focused substantially by narrowing the aperture of the optical system to increase the depth of field. However, when the shutter speed cannot be changed, the ISO sensitivity is increased by the amount of the aperture reduction. It is necessary to increase the noise on the captured image.
本願発明者が上記の問題について鋭意検討したところ、図19に示すように、ピント面を床面の上方に設定することで、被写界深度のうちピント面の下側(後側)の部分についても有効に利用できるようになり、上記の問題を解決できるとの知見を得た。 When the inventor of the present application diligently studied the above problem, as shown in FIG. 19, by setting the focus surface above the floor surface, a portion of the depth of field below the focus surface (rear side). It has also been found that the above can be effectively used and the above problems can be solved.
しかし、これを実現するには、床面の上方の、物体が存在しない高さ位置に如何にしてピント面を設定するかという課題が新たに発生する。本開示では、この課題についても解決する。 However, in order to realize this, a new problem arises as to how to set the focus surface at a height position above the floor surface where no object exists. The present disclosure also solves this problem.
(実施の形態1)
以下、図面を用いて本開示に係る撮像装置の実施の形態を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of an imaging device according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
1−1.構成
図1は、実施の形態1におけるデジタルカメラ100の構成を示すブロック図である。
1-1. Configuration FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the
デジタルカメラ100は、光学系110、撮像素子130、液晶モニタ220、コントローラ180、カードスロット190などを備える。
The
光学系110は、ズームレンズ111、フォーカスレンズ112、及び絞り113を含む。
The
ズームレンズ111は、光学系110で撮像素子130上に形成される被写体像の倍率を変化させるためのレンズである。ズームレンズ111は、1枚または複数枚のレンズで構成される。ズームレンズ駆動部121は、ユーザが操作可能なズームリング等を含み、ユーザによる操作をズームレンズ111に伝え、ズームレンズ111を光学系110の光軸方向に沿って移動させる。
The
フォーカスレンズ112は、光学系110で撮像素子130上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させるためのレンズである。フォーカスレンズ112は、1枚または複数枚のレンズで構成される。
The
フォーカスレンズ駆動部122は、モータを含み、コントローラ180の制御に基づいて、フォーカスレンズ112を光学系110の光軸に沿って移動させる。フォーカスレンズ駆動部122は、DCモータ、ステッピングモータ、サーボモータ、または超音波モータなどで実現できる。
The focus
絞り113は、撮像素子130に入射する光の量を調整する素子である。絞り113は、例えば、複数枚の絞り羽根を備え、絞り羽根により形成される開口部の大きさを調整することで、撮像素子130に入射する光の量を調整する。
The
絞り駆動部123は、絞り113を駆動する。絞り駆動部123は、DCモータ、ステッピングモータ、サーボモータ、または超音波モータなどで実現できる。
The
撮像素子130は、光学系110を介して入射される被写体像を撮像して画像データを生成する。生成された画像データは、ADコンバータ(Analog−to−Digital Converter(ADC))140でデジタル化される。撮像素子130は、タイミング発生器(Timing Generator(TG))150により制御されるタイミングで動作する。撮像素子130の動作としては、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作等が挙げられる。スルー画像は、主に動画像であり、ユーザが静止画像の撮像のための構図を決めるために、液晶モニタ220に表示される。
The
撮像素子130は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等である。
The
液晶モニタ220は、コントローラ180で画像処理された表示用画像データが示す画像を表示する。液晶モニタ220は、タッチセンサ機能を備える。液晶モニタ220上に表示された操作画面に対して、ユーザがタッチ操作を行うことにより、デジタルカメラ100に対する各種設定を行うことができる。
The liquid crystal monitor 220 displays the image represented by the display image data that has been image-processed by the
コントローラ180は、レリーズ釦210からの指示に応じて、撮像素子130等の構成要素を制御することで、デジタルカメラ100全体の動作を制御する。コントローラ180は、垂直同期信号をタイミング発生器150に送信する。これと並行して、コントローラ180は、露光同期信号を生成する。コントローラ180は、制御動作または画像処理動作の際に、内蔵メモリ230(DRAM(Dynamic Random Access Memory)などを含む)をワークメモリとして使用する。コントローラ180は、ADコンバータ140でデジタル化された画像データに対して、所定の画像処理を施す。所定の画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、YC変換処理、電子ズーム処理、またはJPEG(Joint Photographic Experts Group)圧縮処理である。
The
コントローラ180は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。例えば、コントローラ180は、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field‐Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はDSP(Digital Signal Processor)等で構成できる。
The
カードスロット190は、メモリカード200を装着可能である。カードスロット190は、コントローラ180からの制御に基づいて、メモリカード200を制御する。デジタルカメラ100は、メモリカード200に対して画像データを格納したり、メモリカード200から画像データを読み出したりすることができる。
The
本実施の形態のデジタルカメラ100は、さらに、撮像素子傾動部160と、チルト角センサ170とを備える。
The
図2は、撮像素子傾動部160の構成の一例を示した図である。なお、図2では、光学系110に含まれるズームレンズ111、フォーカスレンズ112などの複数のレンズを1つに統合したレンズ110Aで示している。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the image
撮像素子傾動部160は、撮像素子130の撮像面(センサ面)をx軸(光軸と垂直で撮像面上にある軸(光軸と平行でない軸の一例))を中心に回転させてチルトさせる。図2の例では、撮像素子傾動部160は、撮像素子130が固定された可動プレート163と、可動プレート163の前後にそれぞれ配置され、デジタルカメラ100の筐体部材などに固定される固定フレーム161、162とを備える。可動プレート163にはコイル168、169が固定され、固定フレーム161、162にはコイル168、169に対向する位置にマグネット164、165、166,167が固定されている。図2では図示していないが、可動プレート163には前述したチルト角センサ170が取り付けられている。コイル168、169への通電電流などを制御することで、コイル168、169とマグネット164、165、166,167との間の吸引力及び反発力を変化させて、可動プレート163をx軸まわりに固定フレーム161、162に対して回転させてチルトさせることができる。これにより、撮像素子130の撮像面をx軸まわりに回転させてチルトさせることができる。なお、撮像素子傾動部160は、撮像素子130の撮像面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせることが可能であればどのように構成されてもよい。例えば、撮像素子傾動部160はステッピングモータ、ボイスコイルモータ、もしくは、そのほかのアクチュエータを用いても構わない。アクチュエータにステッピングモータを用いた場合、オープン制御が可能となり、それに伴って、チルト角センサ170を不要とすることも可能である。
The image
チルト角センサ170は、撮像素子130の撮像面のチルト角を検出するためのセンサである。チルト角センサ170は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。
The
コントローラ180は、液晶モニタ220のタッチセンサ機能を利用してユーザにより設定されたカメラ高さ、カメラ俯角、ピント面高さ、及び被写界深度の情報と、チルト角センサ170からの信号に基づいて、撮像素子傾動部160を制御する。
The
1−2.動作
本実施形態のデジタルカメラ100は、撮像素子130の撮像面をチルト(傾動)させて撮像するチルト撮影機能を有する。以下、チルト撮影機能について説明する。ここでは理解の容易のために、一具体例として、バレーボールやサッカーなどの競技場のスタンド席の上部にデジタルカメラ100を設置して撮影を行う場合について説明する。
1-2. Operation The
図3は、チルト撮影設定画面の一例を示した図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the tilt photographing setting screen.
チルト撮影機能を利用する前に、ユーザは液晶モニタ220のタッチセンサ機能を利用して図3のチルト撮影設定画面(GUI)を表示させる。チルト撮影設定画面には、カメラ高さ、カメラ俯角、ピント面高さ、及び被写界深度の各入力窓、並びに実行ボタンが表示される。ユーザは、カメラ高さ、カメラ俯角、ピント面高さ、被写界深度を入力し、実行ボタンにタッチする。なお、ピント面高さ及び被写界深度は、ユーザが所望する値を設定する。実行ボタンがタッチされると、コントローラ180は、入力されたこれらの情報(チルト撮影設定情報)を、内蔵メモリ230に格納する。ここで、カメラ高さは、競技場の床面(基準平面の一例)から光学系110の主点(以下「レンズ主点」という)までの高さである。なお、後述する実施の形態2では、カメラ高さは、競技場の床面から撮像素子130の撮像面中心までの高さである。カメラ俯角は、カメラの光学系110を、競技場の第1所定位置(センタラインなど)に向けた場合に、光学系110の光軸と水平方向とがなす角度である。ピント面高さは、競技場の床面からピント面までの高さである。被写界深度は、競技場の床面に垂直な方向(上下方向)の被写界深度である。
Before using the tilt photographing function, the user uses the touch sensor function of the liquid crystal monitor 220 to display the tilt photographing setting screen (GUI) of FIG. The tilt shooting setting screen displays input windows for camera height, camera depression angle, focus surface height, and depth of field, and an execution button. The user inputs the camera height, the camera depression angle, the focus surface height, and the depth of field, and touches the execution button. Note that the focus surface height and the depth of field are set to values desired by the user. When the execute button is touched, the
図4は、チルト撮影動作の流れを説明したフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart explaining the flow of the tilt photographing operation.
チルト撮影機能が起動されると、コントローラ180は、図3のチルト撮影設定画面で設定されたチルト撮影設定情報を内蔵メモリ230から読み出す(S11)。
When the tilt photographing function is activated, the
コントローラ180は、ピント面を床面に対して垂直で第1所定位置P1を含む平面とするための撮像面のチルト角φ0を算出する(S12)。
The
図5は、撮像面のチルト角φ0の算出方法を説明した図である。シャインプルーフの原理にしたがってピント面を床面に対して垂直で第1所定位置P1を含む平面とするには、この垂直なピント面上で、撮像面の延長線及び主点面の延長線が一点で交わるようにすればよい。本実施の形態では、撮像面を、主点面に平行な破線で示す状態から実線で示す状態にチルトさせることによって、撮像面の延長線を主点面の延長線とピント面との交点に交わらせる。このときの撮像面のチルト角φ0は、撮像面の延長線と主点面の延長線との交点まわりの挟角(φ0)に等しい角度となる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a method of calculating the tilt angle φ0 of the imaging surface. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focus plane perpendicular to the floor plane and including the first predetermined position P1, the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane are on this vertical focus plane. You only have to intersect at one point. In the present embodiment, by tilting the image pickup surface from the state shown by the broken line parallel to the principal point plane to the state shown by the solid line, the extension line of the image pickup surface is made the intersection of the extension line of the principal point plane and the focus plane. Let them intersect. The tilt angle φ0 of the imaging surface at this time is equal to the included angle (φ0) around the intersection of the extension line of the imaging surface and the extension line of the principal point surface.
チルト角φ0は数式1により算出することができる。
The tilt angle φ0 can be calculated by
コントローラ180は、撮像面のチルト角がφ0となるように撮像素子傾動部160により撮像素子130をチルトさせる(S13)。これにより、ピント面が床面に垂直になる。
The
ここで、コントラスト検出によるAF制御ではコントラスト値が極大となる位置をピント位置(合焦位置)とするのであるが、被写界深度内では、検出されるコントラスト値が同じまたはほぼ同じ値となることがあり、その結果、図6に例示するように、床面上の第1所定位置P1(例えばセンタライン)に完全にはピントがあっていない(合焦していない)場合でも、合焦しているとコントローラが判断することがある。そこで、本実施の形態では、撮像面のチルト角がφ0となるように撮像素子傾動部160により撮像素子130をチルトさせて、ピント面を床面に垂直にすることで、床面に平行な方向の被写界深度を浅くさせる。これにより、床面上の第1所定位置P1への合焦精度が向上する。
Here, in AF control by contrast detection, the position where the contrast value is maximum is set as the focus position (focus position), but within the depth of field, the detected contrast value is the same or almost the same value. As a result, as shown in FIG. 6, even if the first predetermined position P1 (for example, the center line) on the floor is not completely in focus (not in focus), focus is achieved. The controller may determine that it is doing so. Therefore, in the present embodiment, the image pickup
コントローラ180は、撮像素子130から出力される画像のコントラスト値が最大となるようにフォーカスレンズ駆動部122によりフォーカスレンズ112を移動させる(S14)。すなわち、コントローラ180は、第1所定位置P1に合焦させるためのオートフォーカス制御を行う。
The
なお、ステップS14でフォーカスレンズ112を移動させるに当たり、絞り113が絞り開放状態でない場合には、絞り開放状態となるように絞り113を駆動した後、フォーカスレンズ112を移動させてもよい。フォーカスレンズ112を移動後、絞り開放から元の絞り値(撮影時に使いたい絞り値)に戻す。このようにオートフォーカス制御を行う際に絞り113を絞り開放状態とすることにより、被写界深度がより浅くなり、床面上の第1所定位置P1への合焦精度をより向上させることができる。なお、元の絞り値よりも絞り開放に近い絞り値に変更することでも、被写界深度が浅くなり、合焦精度をより向上させることは可能である。ここで、絞り値を絞り開放側に変更することにより明るくなりすぎるときは、シャッタ速度を上げ、及び/またはISO感度を下げればよい。
When moving the
コントローラ180は、ピント位置を、第1所定位置P1から、光軸上で床面からの高さが高さH(ピント面高さ)の第2所定位置P2に移動させる場合の、撮像面中心からレンズ主点までの光軸上での距離(以下「光軸方向距離」という)t2を算出する(S15)。
The
図7は、光軸方向距離t2の算出方法を説明した図である。図7(a)はピント位置を移動させる前を示し、図7(b)はピント位置を移動させた後を示す。 FIG. 7 is a diagram illustrating a method of calculating the optical axis direction distance t2. 7A shows the state before moving the focus position, and FIG. 7B shows the state after moving the focus position.
光軸方向距離t2は数式2により算出することができる。
The optical axis direction distance t2 can be calculated by
なお、数式2で用いられる光軸方向距離t1は、以下の方法で取得することができる。具体的に、デジタルカメラ100は、フォーカスレンズ112の光軸方向位置をセンサやフォーカスモータ制御量などに基づいて検出する。内蔵メモリ230には、光軸方向位置に紐付けて撮像面中心からレンズ主点までの光軸方向距離の情報が格納されている。これらは例えばテーブルで格納できる。コントローラ180は、第1所定位置P1に合焦した際に、フォーカスレンズ112の光軸方向位置を検出し、検出した光軸方向位置に基づいて、撮像面中心からレンズ主点までの光軸方向距離を、内蔵メモリ230から読み出す。そして、コントローラ180は、読み出した光軸方向距離を、数式2の光軸方向距離t1として利用する。
The optical axis direction distance t1 used in
コントローラ180は、撮像面中心からレンズ主点までの光軸方向距離がt2となるようにフォーカスレンズ駆動部122によりフォーカスレンズ112を移動させる(S16)。例えば、光軸方向距離t2に対応する光軸方向位置を上記テーブルを参照して求め、求めた位置にフォーカスレンズ112を移動させる。これにより、第2所定位置P2と第1所定位置P1の位置関係に基づいて、ピント位置が第1所定位置P1から第2所定位置P2に移動される。
The
コントローラ180は、ピント面を床面に対して平行でかつ高さH(ピント面高さ)にある平面とするための撮像面のチルト角φ1を算出する(S17)。
The
図8は、撮像面のチルト角φ1の算出方法を説明した図である。シャインプルーフの原理にしたがってピント面を床面に対して平行でかつ高さH(ピント面高さ)にある平面とするには、この高さH(ピント面高さ)にあるピント面上で、撮像面の延長線及び主点面の延長線が一点で交わるようにすればよい。本実施の形態では、撮像面を、主点面に平行な破線で示す状態から実線で示す状態にチルトさせることによって、撮像面の延長線を主点面の延長線とピント面との交点に交わらせる。このときの撮像面のチルト角φ1は、撮像面の延長線と主点面の延長線との交点まわりの挟角(φ1)に等しい角度となる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a method of calculating the tilt angle φ1 of the imaging surface. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focus surface parallel to the floor surface and at a height H (focus surface height), on the focus surface at this height H (focus surface height) The extension line of the imaging surface and the extension line of the principal point surface may intersect at one point. In the present embodiment, by tilting the image pickup surface from the state shown by the broken line parallel to the principal point plane to the state shown by the solid line, the extension line of the image pickup surface is made the intersection of the extension line of the principal point plane and the focus plane. Let them intersect. The tilt angle φ1 of the imaging surface at this time is equal to the included angle (φ1) around the intersection of the extension line of the imaging surface and the extension line of the principal point surface.
チルト角φ1は数式3により算出することができる。
The tilt angle φ1 can be calculated by
コントローラ180は、撮像面のチルト角がφ1となるように撮像素子傾動部160により撮像素子130をチルトさせる(S18)。これにより、図8に示すように、ピント面が床面に平行になる。また、被写界深度の範囲の上縁及び下縁がピント面及び床面に平行(平行とみなせる状態)となる。なお、ピント面の前側(上側)の被写界深度と後側(下側)の被写界深度の大きさは厳密には異なるが、競技場などでの上述したような利用形態では、被写界深度の深度方向の中心をピント面とみなしても大きな問題は生じない。そのためここでは被写界深度の範囲の深度方向の中心をピント面としている。
The
ここで、上述のようにピント面をピント面高さHの位置に上げた場合に、チルト撮影設定画面で設定された被写界深度を実現するには、絞り113の絞り値Fを絞り開放よりも大きい値に設定しなければならない場合がある。以下に、チルト撮影設定画面で設定された被写界深度を実現するための絞り値Fの算出方法を説明する。なお、絞り113を、算出された絞り値Fが得られるように駆動するタイミングは、例えばステップS18の実行後である。
Here, in order to realize the depth of field set on the tilt shooting setting screen when the focus surface is raised to the position of the focus surface height H as described above, the aperture value F of the
図9は、チルト撮影設定画面で設定された被写界深度(D2)を実現する絞り値Fの算出方法を説明した図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a method of calculating the aperture value F that realizes the depth of field (D2) set on the tilt shooting setting screen.
絞り値Fは数式4により算出することができる。
The aperture value F can be calculated by
1−3.効果等
以上説明したように、本実施形態のデジタルカメラ100は、撮像面に結像した被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子130と、フォーカスレンズ112を含み、撮像面に被写体像を結像させる光学系110と、フォーカスレンズ112を光軸方向に駆動するフォーカスレンズ駆動部122と、撮像素子130の撮像面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせる撮像素子傾動部160と、フォーカスレンズ駆動部122及び撮像素子傾動部160を制御するコントローラ180(制御部)と、を備える。コントローラ180は、(a)被写体の床面(基準平面の一例)上の第1所定位置P1に合焦させるようにフォーカスレンズ駆動部122にフォーカスレンズ112を移動させ、その後、(b)光軸上で床面からの高さが所定高さとなる第2所定位置P2と第1所定位置P1の位置関係に基づいて、ピント位置を第1所定位置P1から第2所定位置P2に移動させるように、フォーカスレンズ駆動部122にフォーカスレンズ112を移動させ、その後、(c)ピント面が、床面に対して平行でかつ所定高さの位置にある平面となるように、撮像素子傾動部160に撮像素子130の撮像面をチルトさせる。
1-3. Effects, etc. As described above, the
このような構成を有する本実施形態のデジタルカメラ100によれば、被写界深度の前側部分及び後側部分の両方を有効に利用したチルト撮影が可能となる。そのため、ISO感度を上げることを抑制しつつ、床面上の被写体にピントのあった画像を得ることができる。
According to the
本実施の形態において、コントローラ180は、(a)を実行する前に、ピント面が、床面に対して垂直で第1所定位置P1を含む平面となるように、撮像素子傾動部160に撮像素子130の撮像面をチルトさせる。
In the present embodiment, before executing (a), the
これにより、第1所定位置P1を中心とする床面に平行な方向の被写界深度が浅くなる。そのため、(a)で、フォーカスレンズ駆動部122にフォーカスレンズ112を移動させて、第1所定位置P1に合焦させる場合において、第1所定位置P1への合焦精度を向上させることができる。
As a result, the depth of field in the direction parallel to the floor centering around the first predetermined position P1 becomes shallow. Therefore, in (a), when the
本実施の形態において、ピント面高さ(所定高さ)の入力を受け付ける液晶モニタ220(操作部の一例)をさらに備える。 In the present embodiment, a liquid crystal monitor 220 (an example of an operation unit) that receives an input of the focus surface height (predetermined height) is further provided.
これにより、ピント面高さとして所望の高さを、被写体の高さなどに応じて、ユーザが適宜に設定することができる。 This allows the user to appropriately set a desired height as the focus surface height in accordance with the height of the subject.
本実施の形態において、所望の被写界深度の入力を受け付ける液晶モニタ220(第2操作部の一例)をさらに備える。 In the present embodiment, a liquid crystal monitor 220 (an example of a second operation unit) that receives an input of a desired depth of field is further provided.
これにより、所望の被写界深度を、被写体の高さなどに応じて、ユーザが適宜に設定することができる。 This allows the user to appropriately set the desired depth of field in accordance with the height of the subject.
(実施の形態2)
実施の形態1ではチルト撮影時に撮像素子130の撮像面をチルトさせるが、実施の形態2では光学系110の主点面をチルトさせる。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the image pickup surface of the
2−1.構成
図10は、実施の形態2のデジタルカメラの構成を示す図である。
2-1. Configuration FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the digital camera according to the second embodiment.
本実施の形態のデジタルカメラ100Aは、実施の形態1のデジタルカメラ100の撮像素子傾動部160に代えて、光学系傾動部300と、チルト角センサ350とを備えている。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
The
光学系傾動部300は、光学系110全体をチルトさせる。
The optical
図11は、光学系傾動部300の構成の一例を示した図である。なお、図11では、光学系110に含まれるズームレンズ111、フォーカスレンズ112などの複数のレンズを1つに統合したレンズ110Aで示している。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the optical
光学系傾動部300は、光学系110の主点面をx軸(光軸と垂直で撮像面上にある軸(光軸と平行でない軸の一例))を中心に回転させてチルトさせる。図11の例では、光学系傾動部300は、光学系110を保持する鏡筒110Bを収容する収容枠310と、収容枠310と鏡筒110Bとの間に介設されたアクチュエータ320とを備える。収容枠310は、鏡筒110Bをx軸まわりに回転可能に保持する保持軸311を備える。アクチュエータ320は、電磁ソレノイドなどにより上下動するピストン321を備え、その先端が鏡筒110Bの光軸方向一端側に連結されている。このような構成によると、アクチュエータ320のピストン321を上下動させることで、鏡筒110Bをx軸まわりに回転させてチルトさせることができる。これにより、光学系110の主点面をx軸まわりに回転させてチルトさせることができる。なお、光学系傾動部300は、光学系110の主点面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせることが可能であればどのように構成されてもよい。例えば、光学系傾動部300はステッピングモータ、ボイスコイルモータ、もしくは、そのほかのアクチュエータにより構成されても構わない。アクチュエータにステッピングモータを用いた場合、オープン制御が可能となり、それに伴って、チルト角センサ350を不要とすることも可能である。
The optical
チルト角センサ350は、光学系110の主点面のチルト角を検出するためのセンサである。チルト角センサ350は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。
The
2−2.動作
図12は、チルト撮影動作の流れを説明したフローチャートである。なお、動作の流れの理解が容易となるように、実施の形態1と同じ内容のステップについても適宜説明する。実施の形態1と同じステップについては同じ符号を付し、異なるステップについては異なる符号を付している。
2-2. Operation FIG. 12 is a flowchart illustrating the flow of the tilt photographing operation. It should be noted that steps having the same contents as those in the first embodiment will be described as appropriate so that the flow of operation can be easily understood. The same steps as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and different steps are denoted by different reference numerals.
チルト撮影機能が起動されると、コントローラ180は、図3のチルト撮影設定画面で設定されたチルト撮影設定情報を内蔵メモリ230から読み出す(S11)。
When the tilt photographing function is activated, the
コントローラ180は、ピント面を床面に対して垂直で第1所定位置P1を含む平面とするための主点面のチルト角φ0を算出する(S12A)。
The
図13は、主点面のチルト角φ0の算出方法を説明した図である。シャインプルーフの原理にしたがってピント面を床面に対して垂直で第1所定位置P1を含む平面とするには、この垂直なピント面上で、撮像面の延長線及び主点面の延長線が一点で交わるようにすればよい。本実施の形態では、主点面を、撮像面に平行な破線で示す状態から実線で示す状態にチルトさせることによって、主点面の延長線を撮像面の延長線とピント面との交点に交わらせる。このときの主点面のチルト角φ0は、撮像面の延長線と主点面の延長線との交点まわりの挟角(φ0)に等しい角度となる。 FIG. 13 is a diagram illustrating a method of calculating the tilt angle φ0 of the principal point surface. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focus plane perpendicular to the floor plane and including the first predetermined position P1, the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane are on this vertical focus plane. You only have to intersect at one point. In the present embodiment, by tilting the principal point surface from the state shown by the broken line parallel to the imaging surface to the state shown by the solid line, the extension line of the principal point surface becomes the intersection of the extension line of the imaging surface and the focus surface. Let them intersect. The tilt angle φ0 of the principal point surface at this time is equal to the included angle (φ0) around the intersection of the extension line of the imaging surface and the extension line of the principal point surface.
チルト角φ0は前述の数式1により算出することができる。
The tilt angle φ0 can be calculated by the above-mentioned
なお、本実施の形態では、Hcは床面から撮像素子130の撮像面中心までの距離(カメラ高さ)である。 In the present embodiment, Hc is the distance from the floor surface to the center of the image pickup surface of the image pickup device 130 (camera height).
コントローラ180は、主点面のチルト角がφ0となるように光学系傾動部300によりレンズを駆動する(S13A)。
The
コントローラ180は、撮像素子130から出力される画像のコントラスト値が最大となるようにフォーカスレンズ駆動部122によりフォーカスレンズ112を移動させる(S14)。すなわち、コントローラ180は、第1所定位置P1に合焦させるためのオートフォーカス制御を行う。
The
コントローラ180は、ピント位置を、第1所定位置P1から、光軸上で床面からの高さが高さH(ピント面高さ)の第2所定位置P2まで移動させる場合の、撮像面中心からレンズ主点までの光軸方向距離t2を算出する(S15)。
The
図14は、光軸方向距離t2の算出方法を説明した図である。図14(a)はピント位置を移動させる前を示し、図14(b)はピント位置を移動させた後を示す。 FIG. 14 is a diagram illustrating a method of calculating the optical axis direction distance t2. FIG. 14A shows the state before moving the focus position, and FIG. 14B shows the state after moving the focus position.
光軸方向距離t2は前述の数式2により算出することができる。
The optical axis direction distance t2 can be calculated by the above-described
コントローラ180は、撮像面中心からレンズ主点までの光軸方向距離がt2となるようにフォーカスレンズ駆動部122によりフォーカスレンズ112を移動させる(S16)。これにより、第2所定位置P2と第1所定位置P1の位置関係に基づいて、ピント位置が第1所定位置P1から第2所定位置P2に移動される。
The
コントローラ180は、ピント面を床面に対して平行でかつ高さH(ピント面高さ)にある平面とするための主点面のチルト角φ1を算出する(S17A)。
The
図15は、主点面のチルト角φ1の算出方法を説明した図である。シャインプルーフの原理にしたがってピント面を床面に対して平行でかつ高さH(ピント面高さ)にある平面とするには、この高さH(ピント面高さ)にあるピント面上で、撮像面の延長線及び主点面の延長線が一点で交わるようにすればよい。本実施の形態では、主点面を、撮像面に平行な破線で示す状態から実線で示す状態にチルトさせることによって、主点面の延長線を撮像面の延長線とピント面との交点に交わらせる。このときの主点面のチルト角φ1は、撮像面の延長線と主点面の延長線との交点まわりの挟角(φ1)に等しい角度となる。 FIG. 15 is a diagram illustrating a method of calculating the tilt angle φ1 of the principal point surface. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focus surface parallel to the floor surface and at a height H (focus surface height), on the focus surface at this height H (focus surface height) The extension line of the imaging surface and the extension line of the principal point surface may intersect at one point. In the present embodiment, by tilting the principal point surface from the state shown by the broken line parallel to the imaging surface to the state shown by the solid line, the extension line of the principal point surface becomes the intersection of the extension line of the imaging surface and the focus surface. Let them intersect. At this time, the tilt angle φ1 of the principal point surface is equal to the included angle (φ1) around the intersection of the extension line of the imaging surface and the extension line of the principal point surface.
チルト角φ1は前述の数式3により算出することができる。
The tilt angle φ1 can be calculated by the above-mentioned
なお、本実施の形態では、Hcは床面から撮像素子130の撮像面中心までの距離(カメラ高さ)である。 In the present embodiment, Hc is the distance from the floor surface to the center of the image pickup surface of the image pickup device 130 (camera height).
コントローラ180は、主点面のチルト角がφ1となるように光学系傾動部300により光学系110をチルトさせる(S18A)。これにより、図15に示すように、ピント面が床面に平行になる。また、被写界深度の範囲の上縁及び下縁がピント面及び床面に平行(平行とみなせる状態)となる。
The
ここで、上述のようにピント面をピント面高さHの位置に上げた場合に、チルト撮影設定画面で設定された被写界深度を実現するには、絞り113の絞り値Fを絞り開放よりも大きい値に設定しなければならない場合がある。以下に、チルト撮影設定画面で設定された被写界深度を実現するための絞り値Fの算出方法を説明する。なお、絞り113を、算出された絞り値Fが得られるように駆動するタイミングは、例えばステップS18の実行後である。
Here, in order to realize the depth of field set on the tilt shooting setting screen when the focus surface is raised to the position of the focus surface height H as described above, the aperture value F of the
図16は、チルト撮影設定画面で設定された被写界深度(D2)を実現する絞り値Fの算出方法を説明した図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating a method of calculating the aperture value F that realizes the depth of field (D2) set on the tilt shooting setting screen.
絞り値Fは前述の数式4により算出することができる。
The aperture value F can be calculated by the above-mentioned
ここで、Hcは床面から撮像素子130の撮像面中心までの距離(カメラ高さ)である。
Here, Hc is the distance (camera height) from the floor surface to the center of the image pickup surface of the
2−3.効果等
以上説明したように、本実施形態のデジタルカメラ100Aは、撮像面に結像した被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子130と、フォーカスレンズ112を含み、撮像面に被写体像を結像させる光学系110と、フォーカスレンズ112を光軸方向に駆動するフォーカスレンズ駆動部122と、光学系110の主点面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせる光学系傾動部300と、フォーカスレンズ駆動部122及び光学系傾動部300を制御するコントローラ180と、を備える。コントローラ180は、(a)被写体の床面(基準平面の一例)上の第1所定位置P1に合焦させるようにフォーカスレンズ駆動部122にフォーカスレンズ112を移動させ、その後、(b)光軸上で床面からの高さが所定高さとなる第2所定位置P2と第1所定位置P1の位置関係に基づいて、ピント位置を第1所定位置P1から第2所定位置P2に移動させるように、フォーカスレンズ駆動部122にフォーカスレンズ112を移動させ、その後、(c)ピント面が、床面に対して平行でかつ所定高さの位置にある平面となるように、光学系傾動部300に光学系110の主点面をチルトさせる。
2-3. Effects, etc. As described above, the
このような構成を有する本実施形態のデジタルカメラ100によれば、被写界深度の前側部分及び後側部分の両方を有効に利用したチルト撮影が可能となる。そのため、ISO感度を上げることを抑制しつつ、床面上の被写体にピントのあった画像を得ることができる。
According to the
本実施の形態において、コントローラ180は、(a)を実行する前に、ピント面が、床面に対して垂直で第1所定位置P1を含む平面となるように、光学系傾動部300に光学系110の主点面をチルトさせる。
In the present embodiment, before executing (a), the
これにより、第1所定位置P1を中心とする床面に平行な方向の被写界深度が最も浅くなる。そのため、(a)で、フォーカスレンズ駆動部122にフォーカスレンズ112を移動させて、第1所定位置P1に合焦させる場合において、第1所定位置P1への合焦精度を向上させることができる。
As a result, the depth of field in the direction parallel to the floor centering on the first predetermined position P1 is the smallest. Therefore, in (a), when the
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
(Other embodiments)
As described above, the first embodiment has been described as an example of the technique disclosed in the present application. However, the technique in the present disclosure is not limited to this, and is also applicable to the embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are appropriately made. Further, it is also possible to combine the constituent elements described in the first embodiment to form a new embodiment. Therefore, other embodiments will be exemplified below.
(1)実施の形態1では、撮像素子130をチルトする構成について説明し、実施の形態2では、光学系110をチルトする構成について説明した。しかし、撮像素子130と光学系110との両方をチルトさせるようにしてもよい。
(1) In the first embodiment, the configuration for tilting the
(2)上記の実施形態では、チルト撮影設定画面で、カメラ高さ、カメラ俯角、ピント面高さ、及び被写界深度を液晶モニタ220のタッチセンサ機能を用いてユーザに入力させるように構成した。しかし、撮像装置に、地上からのカメラ高さを検出するカメラ高さセンサを設け、検出されたカメラ高さに基づいて、コントローラがカメラ高さを自動で設定するようにしてもよい。また、撮像装置に、カメラ俯角を検出するカメラ俯角センサを設け、検出されたカメラ俯角に基づいて、コントローラがカメラ俯角を自動で設定するようにしてもよい。また、被写界深度の下端を床面と一致させる利用形態では、設定された被写界深度に基づいて、コントローラがピント面高さを演算し、演算で得られたピント面高さを自動で設定するようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the tilt shooting setting screen is configured to allow the user to input the camera height, the camera depression angle, the focus surface height, and the depth of field using the touch sensor function of the
(3)上記の実施形態では、オートフォーカス方式としてコントラストAFを用いたが、位相差AFや像面位相差AFを用いてもよい。 (3) In the above embodiment, the contrast AF is used as the autofocus method, but the phase difference AF or the image plane phase difference AF may be used.
(4)上記の実施形態では、レンズ一体型カメラについて説明したが、本開示は、レンズ交換式カメラにも適用可能である。レンズ交換式カメラの場合、光学系の焦点距離の情報は、カメラ本体が交換レンズと通信を行って取得することができる。 (4) In the above embodiments, the lens-integrated camera has been described, but the present disclosure is also applicable to a lens-interchangeable camera. In the case of a lens-interchangeable camera, information on the focal length of the optical system can be obtained by the camera body communicating with the interchangeable lens.
(5)上記の実施形態では、基準平面が競技場の床面である場合について説明した。しかし、基準平面は、床面などの水平面でなく、どのような平面であってもよい。この場合、基準平面からの高さとは、基準平面に垂直な方向の距離である。 (5) In the above embodiment, the case where the reference plane is the floor surface of the stadium has been described. However, the reference plane may be any plane, not a horizontal plane such as a floor. In this case, the height from the reference plane is the distance in the direction perpendicular to the reference plane.
(6)上記の実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを説明したが、撮像装置はこれに限定されない。本開示の思想は、デジタルビデオカメラ、スマートフォン、ウェアラブルカメラ等の動画が撮影できる種々の撮像装置に対して適用することができる。 (6) In the above embodiment, a digital camera was described as an example of the image pickup device, but the image pickup device is not limited to this. The idea of the present disclosure can be applied to various imaging devices such as digital video cameras, smartphones, and wearable cameras that can capture moving images.
(7)上記の実施形態1では、撮像素子傾動部160は、撮像素子130の撮像面(センサ面)をx軸(光軸と垂直で撮像面上にある軸(光軸と平行でない軸の一例))を中心に回転させてチルトさせる。しかし、本開示では、回転の軸は光軸と垂直でなくてもよく、光軸と交差する方向でもよい。つまり、回転の軸は光軸と平行でなければよい。
(7) In the above-described first embodiment, the image pickup
(8)上記の実施形態2では、光学系傾動部300は、光学系110の主点面をx軸(光軸と垂直で撮像面上にある軸(光軸と平行でない軸の一例))を中心に回転させてチルトさせる。しかし、本開示では、回転の軸は光軸と垂直でなくてもよく、光軸と交差する方向でもよい。つまり、回転の軸は光軸と平行でなければよい。
(8) In
(9)上記の実施形態1では、ステップS12、S13の処理が行われる例を説明したが、本開示において、ステップS12、S13の処理は必須ではない。また、ステップS12、S13において、撮像面をチルトさせていないときと比べてピント面の角度が床面に対して垂直に近づくように撮像面をチルトさせるだけでもよい(ピント面が床面に対して垂直にまでならなくてもよい)。この場合でも、床面に水平な方向における被写界深度が狭くなる効果が得られる。 (9) In the above-described first embodiment, an example in which the processes of steps S12 and S13 are performed has been described, but the processes of steps S12 and S13 are not essential in the present disclosure. Further, in steps S12 and S13, it is only necessary to tilt the image pickup surface so that the angle of the focus surface approaches perpendicular to the floor surface as compared with the case where the image pickup surface is not tilted (the focus surface is relative to the floor surface). It doesn't have to be vertical). Even in this case, the effect of narrowing the depth of field in the direction horizontal to the floor surface can be obtained.
(10)上記の実施形態2では、ステップS12A、S13Aの処理が行われる例を説明したが、本開示において、ステップS12A、S13Aの処理は必須ではない。また、ステップS12A、S13Aにおいて、主点面をチルトさせていないときと比べてピント面の角度が床面に対して垂直に近づくように主点面をチルトさせるだけでもよい(ピント面が床面に対して垂直にまでならなくてもよい)。この場合でも、床面に水平な方向における被写界深度が狭くなる効果が得られる。 (10) In the above second embodiment, an example in which the processes of steps S12A and S13A are performed has been described, but the processes of steps S12A and S13A are not essential in the present disclosure. Further, in steps S12A and S13A, the main point surface may be tilted so that the angle of the focus surface approaches the angle perpendicular to the floor surface as compared to when the main point surface is not tilted (the focus surface is the floor surface. It does not have to be perpendicular to). Even in this case, the effect of narrowing the depth of field in the direction horizontal to the floor surface can be obtained.
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。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology according to the present disclosure. To that end, the accompanying drawings and detailed description are provided. Therefore, among the components described in the accompanying drawings and the detailed description, not only the components essential for solving the problem but also the components not essential for solving the problem in order to exemplify the above technology Can also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential, even if those non-essential components are described in the accompanying drawings or the detailed description. Further, since the above-described embodiment is for exemplifying the technique in the present disclosure, various changes, replacements, additions, omissions, etc. can be made within the scope of the claims or the scope of equivalents thereof.
本開示は、静止画像や動画像を撮像する撮像装置において広く利用可能である。 The present disclosure can be widely used in an imaging device that captures a still image or a moving image.
100、100A デジタルカメラ
110 光学系
110A レンズ
110B 鏡筒
111 ズームレンズ
112 フォーカスレンズ
113 絞り
121 ズームレンズ駆動部
122 フォーカスレンズ駆動部
123 絞り駆動部
130 撮像素子
140 ADC
150 TG
160 撮像素子傾動部
161,162 固定フレーム
163 可動プレート
164、165、166,167 マグネット
168、169 コイル
170 チルト角センサ
180 コントローラ
190 カードスロット
200 メモリカード
210 レリーズ釦
220 液晶モニタ
230 内蔵メモリ
300 光学系傾動部
310 収容枠
311 保持軸
320 アクチュエータ
321 ピストン
350 チルト角センサ
100,
140 ADC
150 TG
160 Image
Claims (6)
フォーカスレンズを含み、前記撮像面に前記被写体像を結像させる光学系と、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるフォーカスレンズ駆動部と、
前記撮像素子の前記撮像面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせる撮像素子傾動部と、
前記フォーカスレンズ駆動部及び前記撮像素子傾動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
(a)被写体の基準平面上の第1所定位置に合焦させるように前記フォーカスレンズ駆動部に前記フォーカスレンズを移動させ、その後、
(b)前記光軸上で前記基準平面からの高さが所定高さとなる第2所定位置と前記第1所定位置の位置関係に基づいて、ピント位置を前記第1所定位置から前記第2所定位置に移動させるように、前記フォーカスレンズ駆動部に前記フォーカスレンズを移動させ、かつ、
(c)ピント面が、前記基準平面に対して平行でかつ前記所定高さの位置にある平面となるように、前記撮像素子傾動部に前記撮像素子の前記撮像面をチルトさせる、
撮像装置。 An image sensor that captures a subject image formed on the imaging surface to generate image data,
An optical system including a focus lens, which forms the subject image on the imaging surface;
A focus lens drive unit for moving the focus lens in the optical axis direction,
An image pickup device tilting unit that rotates and tilts the image pickup surface of the image pickup device about an axis that is not parallel to an optical axis,
A control unit that controls the focus lens drive unit and the image sensor tilting unit,
The control unit is
(A) Move the focus lens to the focus lens drive unit so as to focus on a first predetermined position on the reference plane of the subject, and then,
(B) Based on the positional relationship between the second predetermined position where the height from the reference plane is a predetermined height on the optical axis and the first predetermined position, the focus position is changed from the first predetermined position to the second predetermined position. Moving the focus lens to the focus lens drive unit so as to move to a position, and
(C) The image pickup element tilting unit tilts the image pickup surface of the image pickup element so that the focus plane is a plane parallel to the reference plane and at the position of the predetermined height.
Imaging device.
ピント面が、前記基準平面に対して垂直で前記第1所定位置を含む平面となるように、前記撮像素子傾動部に前記撮像素子の前記撮像面をチルトさせる、
請求項1に記載の撮像装置。 The control unit, before executing the (a),
Tilting the image pickup surface of the image pickup device by the image pickup device tilting unit so that a focus plane is a plane that is perpendicular to the reference plane and includes the first predetermined position.
The image pickup apparatus according to claim 1.
フォーカスレンズを含み、前記撮像面に前記被写体像を結像させる光学系と、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるフォーカスレンズ駆動部と、
前記光学系の主点面を光軸と平行でない軸を中心に回転させてチルトさせる光学系傾動部と、
前記フォーカスレンズ駆動部及び前記光学系傾動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
(a)被写体の基準平面上の第1所定位置に合焦させるように前記フォーカスレンズ駆動部に前記フォーカスレンズを移動させ、その後、
(b)前記光軸上で前記基準平面からの高さが所定高さとなる第2所定位置と前記第1所定位置の位置関係に基づいて、ピント位置を前記第1所定位置から前記第2所定位置に移動させるように、前記フォーカスレンズ駆動部に前記フォーカスレンズを移動させ、かつ、
(c)ピント面が、前記基準平面に対して平行でかつ前記所定高さにある平面となるように、前記光学系傾動部に前記光学系の前記主点面をチルトさせる、
撮像装置。 An image sensor that captures a subject image formed on the imaging surface to generate image data,
An optical system including a focus lens, which forms the subject image on the imaging surface;
A focus lens drive unit for moving the focus lens in the optical axis direction,
An optical system tilting unit that tilts by rotating a principal point surface of the optical system about an axis that is not parallel to the optical axis,
A control unit that controls the focus lens driving unit and the optical system tilting unit,
The control unit is
(A) Move the focus lens to the focus lens drive unit so as to focus on a first predetermined position on the reference plane of the subject, and then,
(B) Based on the positional relationship between the second predetermined position where the height from the reference plane is a predetermined height on the optical axis and the first predetermined position, the focus position is changed from the first predetermined position to the second predetermined position. Moving the focus lens to the focus lens drive unit so as to move to a position, and
(C) The optical system tilting portion tilts the principal point surface of the optical system such that the focusing surface is a plane parallel to the reference plane and at the predetermined height.
Imaging device.
ピント面が、前記基準平面に対して垂直で前記第1所定位置を含む平面となるように、前記光学系傾動部に前記光学系の前記主点面をチルトさせる、
請求項3に記載の撮像装置。 The control unit, before executing the (a),
Tilting the principal point surface of the optical system by the optical system tilting portion such that a focusing surface is a plane that is perpendicular to the reference plane and includes the first predetermined position.
The image pickup apparatus according to claim 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。 Further comprising an operation unit that receives an input of the predetermined height,
The image pickup apparatus according to claim 1.
請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。 A second operation unit that receives an input of a desired depth of field,
The image pickup apparatus according to claim 1.
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