JP3992466B2

JP3992466B2 - 撮影装置、画像投影方法、及び撮影方法

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Publication number: JP3992466B2
Application number: JP2001269177A
Authority: JP
Inventors: 真備中村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-09-05
Also published as: JP2002236251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子スチルカメラに使用して好適な画像投影装置及び撮影装置に関する。詳しくは、例えば暗闇の中で撮影を行う際のフォーカス調整が容易に行えるようにすると共に、被写体に対して眩しさによる不快感を与えないようにするものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影においては、被写体を確認することが困難であるために、例えばコントラスト検出方式のオートフォーカスカメラではフォーカスが合わず、またマニュアルフォーカスでのピント合わせも困難になる。そこで従来から、ＬＥＤなどの補助光投光装置を用いて被写体を照らし、オートフォーカスを行う方法が実施されているが、この方法では被写体のコントラストが小さい場合にはフォーカスを合わせることが困難なものである。
【０００３】
これに対して、例えばフォーカス合わせに充分な明るさを得るのに必要な出力の大きな投光装置は消費電力も大きく、また熱の発生が大きいために被写体の近くで用いることができない。また、例えばレンズで集光して被写体に投光する方法もあるが、被写体の輝度を上げるために狭い範囲に集光すると、広角撮影の場合に投光範囲が狭すぎてフォーカス合わせが困難になり、逆に広角撮影に合わせた投光範囲にすると、被写体の輝度が充分に得られないなどの問題があった。
【０００４】
さらにＬＥＤや電球などの前にレンズとスリットを設置して、スリットの像を被写体に投影する補助光投光装置も実施されているが、投光される像のコントラストが弱く、フォーカス合わせを良好に行うことが困難なものである。またこの方法では、スリットによる投光ロスがあるために、必要な光量を得るための消費電力が極めて大きくなってしまう。このため、例えば小型の電子スチルカメラに内蔵して、内蔵電池などの電源で使用することは困難なものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術に対して、例えばレーザー光源とホログラムプレートを用いて任意のホログラム再生像を投影する画像投影装置が提案された。このようなホログラム再生像は投影される像のコントラストを高く得られるものである。そこでこのホログラム再生像を被写体に投影してフォーカス合わせに利用することが考えられる。すなわち被写体に投影されたホログラム再生像を用いて、マニュアルフォーカスやオートフォーカスでの検出を行うものである。
【０００６】
ところがこのような画像投影装置は、既存のいわゆるレーザーポインターにホログラムプレートを付加したものであり、その構成は例えば図６に示すようになっていた。すなわち図６のＡにおいて、鏡筒６０の中に拡散レーザー光を発生するレーザー光源６１と、この拡散レーザー光を平行レーザー光に変換する集光レンズ６２とが設けられる。この集光レンズ６２で変換された平行レーザー光が、レーザーポインターとして任意のポイントの指示等に用いられるものである。
【０００７】
さらに鏡筒６０に嵌合する鏡筒６４にホログラムプレート６３が設けられる。そしてこのホログラムプレート６３に平行レーザー光が照射されることにより、ホログラム再生像が形成されて投影される。ところがこの画像投影装置では、レーザー光源６１と集光レンズ６２とが鏡筒６０で一体のユニットに形成され、これに鏡筒６４のホログラムプレート６３が付加される構造になっており、例えば鏡筒６４が破損するとホログラムプレート６３のみが離脱する恐れがある。
【０００８】
従って上述のようにホログラム再生像を被写体に投影してフォーカス合わせに利用している場合には、図６のＢに示すようにホログラムプレート６３のみが離脱して集光レンズ６２からの平行レーザー光が被写体に直接照射されると、例えば被写体が人の場合には平行レーザー光を見ることで眩しさによる不快感を与える恐れが生じる。なおホログラムプレート６３が在る場合には、ホログラム再生像が形成されることによる光の拡散によって不快感は緩和されるものである。
【０００９】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影では、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせは困難なものであり、これに対して例えばレーザー光源とホログラムプレートを用いた画像投影装置では、ホログラムプレートの離脱等によって被写体となる人が平行レーザー光を見た場合に眩しさによる多大な不快感を与える恐れがあったというものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、レーザー光源とホログラムプレートと用いて得たホログラム再生像を被写体に投影すると共に、このホログラムプレートとレーザー光を変換する集光レンズとを一体のユニットで形成するようにしたものであって、これによれば、充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影してピント合わせを良好に行うことができると共に、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明の画像投影方法は、ホログラム再生像を被写体に投影する画像投影方法であって、レーザー光源から発生される拡散レーザー光を平行レーザー光に変換し、変換された平行レーザー光をホログラムプレートに照射してホログラム再生像を得るように成し、変換を行う集光レンズとホログラムプレートとを一体のユニットとして形成し、かつ、当該ユニットをレーザー光源とは別個に配置するようにしてなるものである。
【００１２】
また、本発明の撮影装置及び撮影方法は、撮像手段を用いて被写体を撮像する場合に、レーザー光源から発生される拡散レーザー光を平行レーザー光に変換し、変換された平行レーザー光をホログラムプレートに照射し、変換を行う集光レンズとホログラムプレートとを一体のユニットとして形成し、かつ、当該ユニットをレーザー光源とは別個に配置するようにし、平行レーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影し、被写体に投影されたホログラム再生像を用いて自動焦点制御又は手動焦点制御を行うものである。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の画像投影装置及び撮影装置を説明するに、まず図１には本発明を適用した画像投影装置の一実施形態の構成を示す。すなわち図１のＡにおいては、鏡筒２０の中には拡散レーザー光を発生するレーザー光源２１のみが設けられる。また鏡筒２０に嵌合する鏡筒２４の中に、拡散レーザー光を平行レーザー光に変換する集光レンズ２２とホログラムプレート２３とが、例えば熱カシメにより一体のユニットにされて設けられる。
【００１４】
さらに鏡筒２０と鏡筒２４の間隔が調整されたのち、これらの鏡筒２０と鏡筒２４が接着剤により固定される。そしてこの状態でレーザー光源２１が駆動されると、発生された拡散レーザー光が集光レンズ２２で平行レーザー光に変換され、この平行レーザー光がホログラムプレート２３に照射されることによってホログラム再生像（図示せず）が形成される。さらにこのホログラム再生像が、例えば被写体に向けて投影されるものである。
【００１５】
従ってこの実施形態においては、集光レンズ２２とホログラムプレート２３とが一体のユニットに形成されている。このため、例えば鏡筒２４が破損すると、図１のＢに示すように集光レンズ２２とホログラムプレート２３の両方がレーザー光源２１から離脱することになる。すなわち例えば鏡筒２４が破損してホログラムプレート２３が離脱する場合には、同時に集光レンズ２２もレーザー光源２１から離脱されることになる。
【００１６】
そしてこの場合に、集光レンズ２２の離脱されたレーザー光源２１からは拡散レーザー光のみが発生されるので、この拡散レーザー光が被写体に直接照射されても、例えば被写体が人の場合にもこのような拡散レーザー光を見ることで眩しさによる不快感を与える恐れがない。従ってこの実施形態によれば、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００１７】
このようにして、例えばホログラムプレートの離脱した場合にも眩しさによる不快感を与える恐れを解消した画像投影装置が形成される。そこでさらに図２には、このような画像投影装置を用いて構成される本発明を適用した撮影装置の一実施形態のブロック図を示す。
【００１８】
図２において、例えば被写体（図示せず）からの映像光は、主レンズ１、ズームレンズ２、フォーカスレンズ３を通じて集光されて、撮像手段としての電荷転送素子（Charge Coupled Device ：以下、ＣＣＤと略称する）４上に被写体像が結像される。この被写体像はＣＣＤ４により光電変換され、さらにサンプリングホールド及びゲインコントロール（以下、Ｓ／Ｈ＆ＡＧＣと略称する）回路５によりデジタル信号に変換される。
【００１９】
さらにこのデジタル信号は、カメラ信号処理回路６により色信号と輝度信号に変換されて図示しない信号記録系へと出力される。また、このカメラ信号処理回路６からの輝度信号がオートフォーカス（以下、ＡＦと略称する）検波回路７に供給され、この輝度信号を用いてＡＦに必要なコントラスト信号が生成される。そして生成されたコントラスト信号が制御用のマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）８に供給される。
【００２０】
これにより、マイコン８では、例えばシャッターボタン９が押されたことを検知すると、上述のコントラスト信号が最大になるようにフォーカスレンズ３を制御することでＡＦが行われる。なお、フォーカスレンズ３の制御は、例えばモータドライバ回路１０に制御量を送ることで、フォーカスモータ１１を駆動して行われる。同様にズームレンズ２の制御も、例えばモータドライバ回路１０に制御量を送り、ズームモータ１２を駆動することで行われる。
【００２１】
また、マイコン８からの制御信号がレーザードライバ１３に供給され、この制御信号の供給されている期間のみレーザー光源２１が駆動されてレーザー光線が発生される。さらにこの発生されたレーザー光線は集光レンズ２２で平行光に集光され、この平行光がホログラムプレート２３に照射されてホログラムプレート２３に設けられたホログラムによって回折される。そして回折されたレーザー光線は互いに干渉されてホログラム再生像１７が再生される。
【００２２】
これにより、再生されたホログラム再生像１７を、例えば主レンズ１の光軸方向の被写体に投影することができる。そしてこの場合に、例えばホログラム再生像１７を線で構成することにより、投光範囲に比べて投光される面積を小さくすることができ、被写体照度を大きくしてコントラストの高い像を投光することができる。すなわちコントラストの高い像を投光することによって、充分なフォーカス合わせを容易に行うことができるものである。
【００２３】
さらに図３には、上述の装置をオートフォーカスに応用した場合に行われる処理の一実施形態のフローチャートを示す。すなわち図３において、処理がスタートされると、まずステップ〔１〕でシャッターボタン９が押されたか否か判断され、押されていないとき（Ｎｏ）は、このステップ〔１〕が繰り返されている。またステップ〔１〕でシャッターボタン９が押されたとき（Ｙｅｓ）は、ステップ〔２〕でレーザー光源２１が駆動されてレーザー投光がオンされる。
【００２４】
また、ステップ〔３〕でＡＦ動作が行われ、ステップ〔４〕でＡＦ動作が終わったか否か判断される。ここでＡＦ動作が終わっていないとき（Ｎｏ）は、ステップ〔２〕〔３〕が繰り返される。そしてステップ〔４〕でＡＦ動作が終わったとき（Ｙｅｓ）は、ステップ〔５〕でレーザー光源２１が停止されてレーザー投光がオフされる。さらにステップ〔６〕で例えばフラッシュが発光されて画像の取り込み（撮影）が行われ、処理はストップされる。
【００２５】
このようにして上述の装置をオートフォーカスに応用した場合の処理が行われる。そしてこの場合に、ステップ〔３〕でＡＦ動作が行われている期間は、ステップ〔２〕でオンされたホログラム再生像１７が被写体に投影されており、このホログラム再生像１７を用いて極めて良好なＡＦ動作を行うことができる。またこのホログラム再生像１７は、画像の取り込み（撮影）時には、ステップ〔５〕によりオフされるので、撮影の妨害になるようなことはない。
【００２６】
また図４には、上述の装置をマニュアルフォーカスで使用する場合の処理の一実施形態のフローチャートを示す。すなわちこの場合には、例えば上述の装置でマニュアルスイッチ１８が操作されることによって処理がスタートされる。そして処理がスタートされると、まずステップ〔１１〕でレーザー光源２１が駆動されてレーザー投光がオンされる。次にステップ〔１２〕でシャッターボタン９が押されたか否か判断される。
【００２７】
ここでステップ〔１２〕でシャッターボタン９が押されていないとき（Ｎｏ）は、マニュアルフォーカスが終了していないのでステップ〔１１〕〔１２〕が繰り返される。これに対して、マニュアルフォーカスが終了してステップ〔１２〕でシャッターボタン９が押されたとき（Ｙｅｓ）は、ステップ〔１３〕でレーザー光源２１が停止されてレーザー投光がオフされ、ステップ〔１４〕で画像の取り込み（撮影）が行われて処理はストップされる。
【００２８】
このようにして上述の装置をマニュアルフォーカスで使用する場合の処理が行われる。そしてこの場合に、ステップ〔１１〕でオンされたホログラム再生像１７が被写体に投影されており、このホログラム再生像１７を確認することで極めて良好なマニュアルフォーカスを行うことができる。またこのホログラム再生像１７は、画像の取り込み（撮影）時には、ステップ〔１３〕によりオフされるので、撮影の妨害になるようなことはない。
【００２９】
従ってこの実施形態において、レーザー光源とホログラムプレートと用いて得たホログラム再生像を被写体に投影すると共に、このホログラムプレートとレーザー光を変換する集光レンズとを一体のユニットで形成するようにしたことによって、充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影してピント合わせを良好に行うことができると共に、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができる。
【００３０】
これによって、例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影では、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせは困難なものであり、これに対して例えばレーザー光源とホログラムプレートを用いた画像投影装置では、ホログラムプレートの離脱等によって被写体となる人が平行レーザー光を見た場合に眩しさによる多大な不快感を与える恐れがあったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００３１】
また上述の装置において、例えば図５に示すように、望遠撮影用の小さなホログラム像と、広角撮影用の大きなホログラム像とを同時に投影することで、広範囲の投光と望遠撮影の両方に対応することが可能になる。なお図５においては、中心の円の投光角を５度程度、外周の円の投光角を２０度程度になるようなホログラム像を投影する。さらにこれらのホログラム像を細い線で構成することで、出力が小さい装置でも充分な明るさの投光を行うことができるものである。
【００３２】
こうして上述の画像投影装置によれば、拡散レーザー光を発生するレーザー光源と、拡散レーザー光を平行レーザー光に変換する集光レンズと、平行レーザー光の照射されるホログラムプレートとからなる画像投影装置であって、集光レンズとホログラムプレートとを一体のユニットで形成することにより、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００３３】
また上述の撮影装置によれば、拡散レーザー光を発生するレーザー光源と、拡散レーザー光を平行レーザー光に変換する集光レンズと、平行レーザー光の照射されるホログラムプレートとからなり、集光レンズとホログラムプレートとを一体のユニットで形成した画像投影装置を有し、平行レーザー光をホログラムプレートに照射して得たホログラム再生像を被写体に投影することにより、充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影してピント合わせを良好に行うことができると共に、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００３４】
すなわち上述の撮影装置においては、
▲１▼ 被写体の照度が低い条件でもＡＦでのピント合わせが可能になる。
▲２▼ コントラストの低い被写体でもＡＦでのピント合わせが可能になる。
▲３▼ コントラストの高い投光を行うため、従来より精度の高いオートでのピント合わせが可能になる。
▲４▼ 従来、低出力の補助光装置で困難であった遠距離の投光が可能になる。
【００３５】
▲５▼ 従来の補助光装置より投光効率が数倍高く、低出力の投光装置で充分な照度を得ることができ、エネルギー消費量が数分の１になる。
▲６▼ 実投光面積が小さいため、被撮影者が眩しさを感じる可能性が低い。
▲７▼ 従来マニュアルフォーカスでのピント合わせの難しかった低照度、低コントラスト被写体のピント合わせが容易になる。
▲８▼ 従来の補助光装置では難しかった広角、望遠両対応の投光が可能になる。
【００３６】
なお本発明は、上述の説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々の変形が可能とされるものである。
【００３７】
【発明の効果】
従って請求項３の発明によれば、ホログラム再生像を被写体に投影する画像投影方法であって、レーザー光源から発生される拡散レーザー光を平行レーザー光に変換し、変換された平行レーザー光をホログラムプレートに照射してホログラム再生像を得るように成し、変換を行う集光レンズとホログラムプレートとを一体のユニットとして形成し、かつ、当該ユニットをレーザー光源とは別個に配置するようにしたことにより、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００３８】
また、請求項２及び請求項７の発明によれば、平行レーザー光をホログラムプレートに照射して得たホログラム再生像を被写体に投影することによって、充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影してピント合わせを良好に行うことができると共に、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００３９】
また、請求項３及び請求項８の発明によれば、被写体に投影されたホログラム再生像の投影像を用いて自動焦点制御又は手動焦点制御を行うことによって、極めて良好な動作を行うことができると共に、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００４０】
さらに請求項１及び請求項５の発明によれば、撮像手段を用いて被写体を撮像する場合に、レーザー光源から発生される拡散レーザー光を平行レーザー光に変換し、変換された平行レーザー光をホログラムプレートに照射し、変換を行う集光レンズとホログラムプレートとを一体のユニットとして形成し、かつ、当該ユニットをレーザー光源とは別個に配置するようにし、平行レーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影し、被写体に投影されたホログラム再生像を用いて自動焦点制御又は手動焦点制御を行うことによって、充分なコントラストのホログラム再生像を被写体に投影してピント合わせを良好に行うことができると共に、ホログラムプレートの離脱した場合にも、眩しさによる不快感を与える恐れを解消することができるものである。
【００４２】
さらに請求項５及び請求項１０の発明によれば、手動焦点制御を行う場合に、被写体にホログラム再生像を投影するための操作を可能にしたことによって、ホログラム再生像を確認することで極めて良好なマニュアルフォーカスを行うことができると共に、このホログラム再生像が撮影の妨害になるようなことはないものである。
【００４３】
これによって、例えば暗闇の中でのスチルカメラ撮影では、コントラスト検出方式のオートフォーカスやマニュアルフォーカスでのピント合わせは困難なものであり、これに対して例えばレーザー光源とホログラムプレートを用いた画像投影装置では、ホログラムプレートの離脱等によって被写体となる人が平行レーザー光を見た場合に眩しさによる多大な不快感を与える恐れがあったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用される画像投影装置の一実施形態の構成図である。
【図２】本発明の適用される撮影装置の一実施形態の構成図である。
【図３】その動作の説明のためのフローチャート図である。
【図４】その動作の説明のためのフローチャート図である。
【図５】その説明のための図である。
【図６】従来の画像投影装置の構成図である。
【符号の説明】
１…主レンズ、２…ズームレンズ、３…フォーカスレンズ、４…電荷転送素子（ＣＣＤ）、５…サンプリングホールド及びゲインコントロール（Ｓ／Ｈ＆ＡＧＣ）回路、６…カメラ信号処理回路、７…オートフォーカス（ＡＦ）検波回路、８…マイクロコンピュータ（マイコン）、９…シャッターボタン、１０…モータドライバ回路、１１…フォーカスモータ、１２…ズームモータ、１３…レーザードライバ、１７…ホログラム再生像、１８…マニュアルスイッチ、２０，２４…鏡筒、２１…レーザー光源、２２…集光レンズ、２３…ホログラムプレート

Claims

被写体を撮像する撮像手段を有する撮影装置であって、
拡散レーザー光を発生するレーザー光源と、
前記拡散レーザー光を平行レーザー光に変換する集光レンズと、
前記平行レーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影する画像投影手段と、
前記画像投影手段により被写体に投影された前記ホログラム再生像を用いて自動焦点制御又は手動焦点制御を行う焦点制御手段とを備え、
前記集光レンズと前記ホログラムプレートとは一体のユニットとして形成され、かつ、当該ユニットは前記レーザー光源とは別個に配置されている
ことを特徴とする撮影装置。
前記手動焦点制御を行う場合に、前記被写体に前記ホログラム再生像を投影するための操作手段を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
ホログラム再生像を被写体に投影する画像投影方法であって、
レーザー光源から発生される拡散レーザー光を平行レーザー光に変換し、
前記変換された前記平行レーザー光をホログラムプレートに照射して前記ホログラム再生像を得るように成し、
前記変換を行う集光レンズと前記ホログラムプレートとを一体のユニットとして形成し、かつ、当該ユニットを前記レーザー光源とは別個に配置するようにした
ことを特徴とする画像投影方法。
前記被写体に投影された前記ホログラム再生像の投影像を用いて自動焦点制御又は手動焦点制御を行う
ことを特徴とする請求項３記載の画像投影方法。
撮像手段を用いて被写体を撮像する撮像方法であって、
レーザー光源から発生される拡散レーザー光を平行レーザー光に変換し、
前記変換された平行レーザー光をホログラムプレートに照射し、
前記変換を行う集光レンズと前記ホログラムプレートとを一体のユニットとして形成し、かつ、当該ユニットを前記レーザー光源とは別個に配置するようにし、
前記平行レーザー光をホログラムプレートに照射することにより得られるホログラム再生像を被写体に投影し、
前記被写体に投影された前記ホログラム再生像を用いて自動焦点制御又は手動焦点制御を行う
ことを特徴とする撮影方法。
手動焦点制御を行う場合に、被写体に前記ホログラム再生像を投影するための操作を可能にした
ことを特徴とする請求項５記載の撮影方法。