JP3270266B2 - カメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラに関し、特に被写
体領域を複数の部分領域に分割して撮影し、分割領域撮
像信号を合成して高精細な画像を得るカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】２次元に広がる被写体を撮像する撮像手
段が、フライングスポットスキャナ、ファクシミリ、コ
ピー等の装置に広く用いられている。これらの撮像手段
は、被写体領域を純電子的に走査するのではなく、純機
械的に走査したり、或いはラインセンサを用いて１次元
を電子的走査し、他の１次元を機械的に走査するもので
ある。

【０００３】ところで、近年、会議や講演会等において
ホワイトボードや黒板に書かれた文字や図形等の情報を
撮像素子を組み込んだカメラで一括撮影し、きわめて簡
単に情報収集可能とした、「ＯＡカメラ」や「黒板カメ
ラ」等と称される携帯型のカメラが開発されている。

【０００４】一般に、文字等の情報は細かく、従来の２
次元撮像素子を用いて純電子的走査により撮影しようと
すると、文字情報の判読が可能な程度の解像度を得るに
は、必要とする素子の画素数がきわめて多くなり、製造
が困難であり、コスト高となる。

【０００５】また、上記の如き、純機械的走査やライン
センサと機械的走査との組み合わせ方式では、装置が複
雑化、大型化するだけでなく、画像取り込み時間が長く
なりすぎるという問題がある。

【０００６】そこで、上記ＯＡカメラ等のカメラは、製
造が容易で比較的安価な実用的な画素数をもつ撮像素子
（ＣＣＤ等）により撮像系を構成し、撮像光学系中に可
動ミラー等の比較的簡単な走査手段を設けて構成され
る。この種のカメラでは、可動ミラー等の走査手段によ
り、被写体領域を複数個（通常２〜１０数個）の部分領
域に分割して順次撮影し、撮影後、得られた複数個の部
分領域の画像情報を結合処理して１枚の被写体画像を得
ている。その結果、携帯可能な大きさの装置で、比較的
短時間内に広い領域についての高精細画像取り込みが可
能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ＯＡカメラ等のカメラは、実用的な撮像素子と機械的走
査手段により、被写体領域の各分割領域を順次撮影し、
得られた分割領域画像データを結合処理している。

【０００８】ところで、この種カメラを用いて実際に撮
影を行う場合に、適切なフォーカスや露出の設定につい
ては具体的な提案が未だ為されていないが、考え得る一
例を挙げて以下説明する。例えば、図９に示すように、
被写体領域である全撮影領域をＲ１〜Ｒ４の４個の部分
撮影領域に分け、可動ミラーを用いた機械的走査によ
り、各部分撮影領域を順次撮影する一つの典型的システ
ムを考える。このとき、実撮影時の走査順がＲ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４であれば、実際の撮影以前に可動ミラー
が待機している位置としては実撮影への移行が最も容易
であることから、領域Ｒ１を撮影する可動ミラー位置＃
１が最も自然である。

【０００９】一方、カメラの自動焦点（ＡＦ）制御や自
動露出（ＡＥ）制御等は、実撮影に先立って行わせる必
要があるので、待機状態で、すなわちミラー位置＃１で
行われることになる。したがって、上記カメラにおい
て、撮像素子出力を用いたＡＦ制御を実現しようとする
と、待機状態においては、部分撮像領域Ｒ１の情報しか
得られず、黒板やホワイトボードの撮影時に、文字等の
情報が領域Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４だけに存在し、領域Ｒ１に
は何の情報も存在しない場合には、ＡＦ制御は不可能と
なってしまう。

【００１０】また、この種のカメラでの実撮影時のファ
インダーの構成にも技術的課題がある。ファインダーと
しては、撮影レンズまたはファインダー用対物レンズに
よる像（実像や虚像）を接眼レンズで拡大して見るため
のもので、全撮影領域を示すための画枠が光学系中に設
けられた光学ファインダーが一般的である。

【００１１】光学ファインダーは、光学系に起因してメ
カレイアウトやデザイン等に制約が多く、また、記録画
像確認のための再生等、ファインダー以外の目的での使
用ができないため、通常の電子撮像装置に使用され、広
く普及している電子ビューファインダー（ＥＶＦ）に対
する要請が高まっている。

【００１２】しかしながら、上記典型的なシステムに基
づくカメラで説明したように、全撮影領域を機械的走査
でカバーしているので、例えば、可動ミラーが待機位置
＃１にあるときには、部分撮影領域Ｒ１しか見ることが
できず、ＥＶＦにより全撮影領域を観察できないという
問題がある。

【００１３】そこで、本発明の目的は、被写体領域のパ
ターン分布にかかわらず、安定且つ正確なＡＦ、ＡＥ等
の制御が可能なカメラを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるカメラは、被写体領域を複数に分割し
てなる各部分領域を所定順序で走査することによって当
該全被写体領域に対応する比較的精細度の高い画像信号
を得るようになされた第１の画像生成系と、上記第１の
画像生成系とは別途に、上記走査に依らずに上記全被写
体領域に実質的に対応する比較的精細度の低い画像信号
を得るための第２の画像生成系と、上記第１の画像生成
系による画像信号または第２の画像生成系による画像信
号を使途に応じて選択適用するための画像生成系選択適
用手段と、を備えて構成される。

【００１５】

【作用】本発明は、被写体領域を複数に分割してなる各
部分領域を所定順序で走査することによって当該全被写
体領域に対応する比較的精細度の高い画像信号を得ると
ともに、これとは別途に、上記走査に依らずに全被写体
領域に実質的に対応する画像信号を得、こうして得られ
る画像信号を使途に応じて選択適用している。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明に関連するカメラの一
例を示す構成ブロック図である。モータ４により制御さ
れる絞り１を通過して入射する被写体光は、可動型のミ
ラー２で反射され、撮影レンズ５を介して撮像素子であ
るＣＣＤ７に結像される。ミラー２は、マイコン９から
の駆動制御信号により駆動されるミラースキャンモータ
３により回転が制御され、図９に示す部分撮影領域Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４からの被写体光を順次撮影レンズ
５に入射させる。撮影レンズ５は、マイコン９から供給
されるＡＦ制御信号により駆動されるモータ６によって
光軸方向に移動され、ＡＦ制御が行われる。

【００１７】ＣＣＤ７で得られた電気的画像信号は、撮
像処理回路８で、サンプリングホールド、増幅、ＡＷＢ
等の各種処理が施された後、露出制御回路１０、ＡＦ制
御回路１１及びメモリ１２に送出される。

【００１８】露出制御回路１０及びＡＦ制御回路１１
は、撮像処理回路８から受信した画像情報に基づいて周
知の最適露出制御及びオートフォーカシング制御を行う
ための情報をマイコン９に送出する。マイコン９は、上
記情報に基づき最適露出（ＡＥ）制御及びオートフォー
カシング（ＡＦ）制御を行うべく制御信号をモータ４及
びモータ６に送出して絞り１の調整及び撮影レンズ５の
位置の調整を行う。

【００１９】メモリ１２は、マイコン９の制御を受け、
撮像処理回路８からの各分割撮影領域対応の画像情報を
記憶する。マイコン９の制御によりメモリ１２から読み
出された分割撮影領域対応の画像情報は、マイコン９か
らの情報に基づき画像貼り合わせ回路１３で左右反転処
理、貼り合わせ、結合処理され、一枚の被写体領域画像
として記録系に送出される。

【００２０】表示部１４は、本カメラの動作状態等を表
示する。また、トリガスイッチ１５は、本カメラの一連
のシーケンス動作を開始させるためのスイッチで、操作
によりファーストトリガ及びセカンドトリガが出力され
る。ファーストトリガによりＡＥやＡＦ等の設定が、セ
カンドトリガにより実際の撮影制御が行われる。

【００２１】一方、撮影レンズ１７を介して入力された
被写体像は、光学ファインダ１８に入力され、全撮影領
域の視覚的観察が行われる。

【００２２】以上の構成においては、エリア選択スイッ
チ１６を設け、このスイッチの操作により、ミラー２の
待機位置を任意に選択可能としている。その結果、文字
等のパターンが撮影領域の何拠に存在しても、その存在
領域へのミラーの待機位置の設定が可能となる。したが
って、ホワイトボードや黒板上の文字等のパターンの存
在する蓋然性の高い領域へのミラー待機位置設定も可能
となり、効果的なＡＦやＡＥ制御が可能となる。選択さ
れたエリア（領域）は、表示部１４に表示される。

【００２３】図２は、本発明によるカメラの一実施例の
構成ブロック図であり、図１と同一符号が付されている
構成部は同様機能をもつ構成部を示す。本実施例は、図
１に示す例と基本的構成は同一であり、図１ではファイ
ンダーとして光学ファインダ１８が用いられているのに
対して、ＥＶＦが採用されている。

【００２４】図２において、撮影レンズ２１を介してＣ
ＣＤ２３に結像された全撮影領域の被写体像は、画像信
号に変換され、撮像処理回路２４に送出される。撮像処
理回路２４は、画像信号に対して撮像処理回路８と同様
な処理を施し、処理後の画像信号をＥＶＦ系に出力する
とともに、露出制御回路１０とＡＦ制御回路１１に出力
する。

【００２５】露出制御回路１０とＡＦ制御回路１１に
は、その他に図１に示す例と同様に、撮像処理回路８か
らの画像情報が供給されており、撮像処理回路２４から
の画像情報に基づき、粗い露出及びＡＦ制御を行い、撮
像処理回路８からの画像情報に基づき細かい露出及びＡ
Ｆ制御を行っている。ＥＶＦ系のＡＦ制御は、マイコン
９からの駆動信号により駆動されるモータ２２により撮
影レンズ２１の位置を調整して行われる。

【００２６】尚、図示しない記録系に含まれる記録媒体
から記録画像情報を読み出し、ＥＶＦ系等のＣＲＴや液
晶モニタに出力表示することにより再生モニタ機能も実
現できる。

【００２７】図３は本発明によるカメラの他の実施例の
構成ブロック図を示し、図２と同一符号が付された構成
部は同様な機能を有する構成部を示している。図２の実
施例では、ＥＶＦ系に供給する画像情報は、実際に記録
する画像を取り込む光学系とは別の独立な光学系を介し
て得ているのに対して、図３に示す実施例では、ハーフ
ミラー３１を設け、同一光学系を介して得ている。すな
わち、ハーフミラー３１を絞り１とミラー２の間に設置
し、ハーフミラー３１の透過光をミラー２に入射させる
とともに、反射光を撮影レンズ２１に入射させている。

【００２８】図４（Ａ）と（Ｂ）には、ファインダ表示
部とエリア選択スイッチ部の構成例が示されている。本
例は、部分撮影領域を３つに分けた例で、各エリアに対
応してスイッチが設けられている。ファインダ表示部に
は、図４（Ａ）に示すように、エリア枠で分離された３
つのエリアＲA ，ＲB ，ＲC が存在し、各エリアの上部
には選択されたエリアを示すためのエリア表示用ＬＥＤ
が設けられている。エリア選択スイッチ部は、各エリア
対応に３つのスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３を有し、対応ス
イッチの操作により、エリアが選択される。

【００２９】図５には１つのスイッチにより選択エリア
を順次切り替える場合の構成例が示されており、同図
（Ａ）のファインダ表示部は、図４（Ａ）と同様に３つ
の領域に分けられている。また、エリア選択スイッチ部
は、同図（Ｂ）に示すように、スライドスイッチ構成の
１つのスイッチから構成されている。

【００３０】本例では、スライドスイッチの位置を３つ
に分け、左端が文書１モード、中央が文書２モード、右
端が自然画モードを示している。文書１モードは、黒板
やホワイトボード上に描かれる文字等の情報が横書きで
ある場合に、左側に文字情報が存在する可能性が高いの
で、左端エリアを選択するモードである。また、文書２
モードは、縦書き文字対応で、縦書きされた文字等は、
右端に存在する可能性が高いので、右端エリアを選択す
るモードである。また、自然画モードは、自然画はファ
インダの中央部に被写体部が存在する可能性が高いの
で、中央エリアを選択するモードである。

【００３１】図６は、上述実施例における画像貼り合わ
せ回路１３の貼り合わせ処理の説明図である。同図
（Ａ）に示すように、被写体領域に存在する撮影画像
は、領域ＲA ，ＲB及びＲC に分割され、各分割領域か
らはミラー２のステップ状回転により、同図（Ｂ），
（Ｃ）及び（Ｄ）に示すような分割画像が得られる。

【００３２】ところで、分割画像を得る際に、ミラー回
転のバラツキや手ブレ等に起因して像にずれ（くい違
い）が生ずることがある。貼り合わせ処理は、このずれ
を無くすための処理であり、この処理を行うため、同図
の斜線部で示すように、隣り合う分割画像には重複する
領域が設けてある。そこで隣り合う分割領域の重複部分
の画像データを用いて、両画像データの相関処理を行
い、具体的にはアドレスをずらせてメモリ１２から画像
データを読み出し、一致するデータを探し、重複部分が
一致するように処理する。勿論、ずれの生じ方によって
は単純なアドレスずらしだけではなく、必要に応じて画
素補間等の処理も使用される。

【００３３】以下、図７に示すフローチャートを参照し
て図１に示す例の処理手順を説明する。電源ＯＮにより
動作がスタートし、先ず、デフォルト（初期設定位置）
を設定し（ステップＳ１０１）、ユーザにより指定され
たミラー待機位置スイッチであるエリア選択スイッチの
情報を取得し（ステップＳ１０２）た後、指定されたミ
ラー待機位置が現在位置と同じか否かを判定する（ステ
ップＳ１０３）。ここで、異なると判定されたときに
は、ミラー待機位置にミラー２を移動し（ステップＳ１
０４）た後、また同じと判定されたときには、続いてフ
ァーストトリガの発生を判定する（ステップＳ１０
５）。

【００３４】ステップＳ１０５において、ファーストト
リガが発生していなければ、ステップＳ１０２の処理に
戻り、発生していれば、ＡＥ動作の実行（ステップＳ１
０６）及びＡＦ動作の実行（ステップＳ１０７）後、動
作状態が確定したか否かを判定する（ステップＳ１０
８）。ここで、確定していなければ、ステップＳ１０６
の処理に戻り、確定していれば、表示部１４に確定した
旨の表示をした（ステップＳ１０９）後、セカンドトリ
ガの発生を待つ（ステップＳ１１０）。セカンドトリガ
が発生したときには、撮影が行われ（ステップＳ１１
１）、メモリ１２に画像情報が書き込まれる（ステップ
Ｓ１１２）。上記撮影は、ＡＦ制御で選択された分割領
域から順次他の分割領域を撮影したり、常に領域ＲA ，
ＲB ，ＲC の順番で撮影することができることは勿論で
ある。

【００３５】その後、撮影処理の終了を判定し（ステッ
プＳ１１３）、終了していなければステップＳ１１１の
処理に戻り、終了していればミラー２を駆動し（ステッ
プＳ１１４）、ミラーを復帰させる（ステップＳ１１
５）。この復帰としては、デフォルト位置への復帰と、
エリア選択スイッチで指定された位置への復帰が考えら
れる。その後、反転処理を含む画像貼り合わせ処理が行
われ（ステップＳ１１６）、記録系での記録処理を実行
して（ステップＳ１１７）、処理を終了する。

【００３６】図８は、図２と図３に示す実施例の動作処
理手順を示すフローチャートである。本実施例では、撮
影レンズ５を用いた被写体像の撮像系１（記録系）と、
撮像レンズ２１を用いた被写体像の撮像系２（ＥＶＦ
系）とで得られる情報に基づいて制御が行われている。
尚、撮像系１と２は、必ずしも同期関係になくても良い
が、常にフィールドレートで情報を取り込んでいる。

【００３７】図８を参照すると、先ず、撮像系２からの
ＡＦ情報を取り込み（ステップＳ２０１）、このＡＦ情
報に基づいて、いわゆる山のぼりＡＦ制御を行う（ステ
ップＳ２０２）。次に、ＡＦ制御された撮像系２の撮影
レンズ２１のレンズ位置から合焦するために必要な撮影
レンズ５のレンズ位置を算出し（ステップＳ２０３）、
撮影レンズ５を算出されたレンズ位置に移動する（ステ
ップＳ２０４）。続いて、撮像系２の画像情報からコン
トラストが最大のエリアを検出し（ステップＳ２０
５）、検出されたコントラストが最大のエリアからの画
像を取り込むため、ミラーを駆動して回転させる（ステ
ップＳ２０６）。その後、撮像系１からのコントラスト
最大のエリアについてのＡＦ情報を取り込み（ステップ
Ｓ２０７）、取り込んだＡＦ情報に基づいて撮像系１の
山のぼりＡＦ制御を行い（ステップＳ２０８）、処理を
終了する。

【００３８】図８では、ＡＦ制御について説明されてい
るが、ＡＥ制御についても同様に行われることは明らか
である。更に、特にＡＦ制御においては、ミラー駆動は
行わず、「撮像系１のＡＥ情報」と、「撮像系２の、撮
像系１の現撮影領域に対応した領域のＡＥ情報」との比
較（相関判別）により光学系を含んだ両撮像系の相関係
数（補正係数）を求め、実際のＡＥ制御は、撮像系２の
ＡＥ情報によって全被写体領域の情報（及び相関係数）
に基づいて行うという方法も非常に好適な変形例とな
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるカメ
ラによれば、被写体領域を分割して撮影し、得られた分
割領域情報を結合させるタイプの高精細撮像装置におい
て、分割撮影領域の選択を任意に行えるようにしている
ので、被写体のパターン分布にかかわらず常に最適なカ
メラ動作状態が設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関連するカメラの一例を示す構成ブロ
ック図である。

【図２】本発明によるカメラの一実施例の構成ブロック
図である。

【図３】本発明によるカメラの他の実施例の構成ブロッ
ク図である。

【図４】ファインダ表示部とエリア選択スイッチ部の構
成例を示す図である。

【図５】１つのスイッチにより選択エリアを順次切り替
える場合の構成例を示す図である。

【図６】上述実施例における画像貼り合わせ回路１３の
貼り合わせ処理の説明図である。

【図７】図１に示す例の処理手順を説明するフローチャ
ートである。

【図８】図２と図３に示す実施例の動作処理手順を示す
フローチャートである。

【図９】従来の高精細カメラの動作を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 絞り ２ ミラー ３ ミラースキャンモータ ４，６，２２ モータ ５，１７，２１ 撮影レンズ ７，２３ ＣＣＤ ８，２４ 撮像処理回路 ９ マイコン １０ 露出制御回路 １１ ＡＦ制御回路 １２ メモリ １３ 画像貼り合わせ回路 １４ 表示部 １５ トリガスイッチ １６ エリア選択スイッチ １８ 光学ファインダ ３１ ハーフミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 一也 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 審査官 関谷 隆一 (56)参考文献 特開 平６−258592（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−41826（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/225 H04N 5/232

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体領域を複数に分割してなる各部分領
   域を所定順序で走査することによって当該全被写体領域
   に対応する比較的精細度の高い画像信号を得るようにな
   された第１の画像生成系と、 上記第１の画像生成系とは別途に、上記走査に依らずに
   上記全被写体領域に実質的に対応する比較的精細度の低
   い画像信号を得るための第２の画像生成系と、 上記第１の画像生成系による画像信号または第２の画像
   生成系による画像信号を使途に応じて選択適用するため
   の画像生成系選択適用手段と、 を備えて成ることを特徴とするカメラ。