JP5157136B2

JP5157136B2 - カメラ

Info

Publication number: JP5157136B2
Application number: JP2006311133A
Authority: JP
Inventors: 知貴西村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2026-11-17
Also published as: JP2008129120A

Description

本発明は、プロジェクタ機能を有したカメラに関する。

従来、プロジェクタを備えたカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。プロジェクタはカメラ本体に組み込まれており、プロジェクタ用の投影光学系を用いて画像をスクリーンに投影するようにしている。カメラ撮影を行う場合には、カメラの液晶表示モニタに表示された被写体画像を観察して構図を決定する。また、液晶表示モニタ上に表示されるＡＦエリアマークを用いて、所望の被写体にピントを合わせるようにしている。

特開２００５−２５０３９２号公報

しかしながら、実際の被写体上で撮影に関する情報を確認することはできなかった。

請求項１の発明によるカメラは、複数の被写体を撮影する撮影部と、前記撮影部の撮影情報を表す投影像を前記複数の被写体に対して投射するプロジェクタ部と、を備え、前記プロジェクタ部は、前記撮影部が前記複数の被写体のうち少なくとも１つの被写体に合焦したとき、合焦した被写体に対して投影している前記投影像の視認される態様のみを変化させることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、前記投影像の視認される態様の変化は、色を変化させることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のカメラにおいて、前記撮影情報を表す投影像は、被写体の構図位置または顔位置を示す標識であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、前記撮影部による露光動作中は、前記プロジェクタ部による前記投影像の投射を停止することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラにおいて、前記撮影部の光軸と前記プロジェクタ部の光軸とのずれ、および、被写体距離に応じて前記投影像の投射位置を補正する補正手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、撮影部の撮影情報を表す投影像を被写体に向けて投射するようにしたので、被写体上で撮影情報を認識することができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態を説明する図であり、プロジェクタを備えたカメラの概略構成を示す断面図である。カメラ６のボディ内には、被写体の撮影を行うための撮影ユニット１と、画像を投射するためのプロジェクタ部２と、制御基板３と、電池４と表示モニタ５が設けられている。

本実施の形態のカメラでは、撮影モード時には撮影ユニット１による撮影を行うことができ、表示モニタ５にレリーズ前の画像をスルー画としてリアルタイムに表示することができる。さらに、後述するように、撮影情報を表す指標を被写体に向けて投射することができる。一方、再生モード時には、既に撮影された画像を表示モニタ５に表示したり、プロジェクタ部２により再生画像をスクリーン上に投射表示したりすることができる。

撮影ユニット１は、撮像素子１１と、撮像素子１１の撮像面上に被写体を結像するための撮影光学系１２とを備えている。なお、撮像素子１１としては、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型など種々の撮像素子が用いられる。プロジェクタ部２は、投射画像を表示する透過型の表示素子２１と、表示素子２１を照明する光源２２と、表示素子２１を透過して出射される投射光を被写体に投射する投影光学系２３とを備えている。表示素子２１としては、例えば、透過型の液晶表示パネルが用いられる。撮影光学系１２および投影光学系２３は、それぞれズーム光学系を構成している。制御基板３には、撮影ユニット１およびプロジェクタ部２を制御するための回路素子（ＣＰＵやメモリなど）等が搭載されている。

図２は、図１に示したカメラのブロック図である。ＣＰＵ１０はカメラ全体の制御動作を行う。撮影光学系１２には、ズーム動作を行わせるズーム駆動部３２と、焦点調節動作を行わせるフォーカスレンズ駆動部３３とが設けられている。撮像素子１１の撮像信号は、信号処理回路３１に入力されて画像処理される。信号処理回路３１では、相関二重サンプリング処理等のアナログ処理が行われた後にデジタル信号に変換され、輪郭強調、ガンマ補正、ホワイトバランス補正などの画像処理が施される。

バッファメモリ４１は撮像素子１１で撮像された複数フレーム分のデータを記憶することができるフレームメモリである。信号処理回路３１でデジタルデータに変換された信号は、一旦このバッファメモリ４１に格納される。そして、バッファメモリ４１に格納されているデータを再び信号処理回路３１に読み込んで、上述した各種画像処理を行い、処理後のデータを再びバッファメモリ４１に格納する。バッファメモリ４１に格納された処理済みの画像データは、着脱可能なメモリカード等の記録媒体３９に記録される。

ＡＦ演算部４０は、ＡＦ領域内の画像データに基づいて、コントラスト検出方式により撮影光学系１２の焦点調節状態を演算する。フォーカスレンズ駆動部３３は、ＡＦ演算部４０の演算結果に基づいて、撮影光学系１２のフォーカスレンズ（不図示）を駆動する。ＣＰＵ１０に接続された入力操作部３８によりズーム指示が入力されると、ズーム駆動部３２はズーム指示に基づいて撮影光学系１２をズーム駆動する。

プロジェクタ部２の表示素子２１による画像表示は、表示制御部３４により制御される。再生モード時にプロジェクタ部２による投射を行う場合には、記録媒体３９に記録された画像を表示素子２１に再生表示する。また、撮影モード時に撮影情報に関する標識を投射する場合には、その標識に対応する表示を表示素子２１に表示する。表示できる標識は予め設定されており、入力操作部３８でいずれかを選択する。上述したように、投影光学系２３はズーム機能を有しており、ズーム駆動部３５によりズーム動作が行われ、フォーカスレンズ駆動部３６により焦点調節動作が行われる。

表示モニタ５には液晶表示モニタが用いられ、モニタ制御部３７により制御される。表示モニタ５には、撮影モード時のスルー画や、再生モード時の再生画や、設定メニュー等が表示される。カメラのレリーズボタン５０（図４参照）が半押し操作されると半押しスイッチＳＷ１がオンし、ＡＦ動作が行われる。また、レリーズボタン５０が全押し操作されるとレリーズスイッチＳＷ２がオンし、露光動作（撮影動作）が行われる。

以下では、撮影時に、撮影情報を表す標識を被写体に向けて投射する場合について詳しく説明する。本実施の形態のカメラでは、投射光を利用して撮影情報を表す標識を被写体に投射するようにした。なお、暗い状況で撮影を行う場合には、プロジェクタ部２の投射光をＡＦ補助光として使用するようにしても良い。

ここでは、撮影情報を表す標識として、ＡＦ位置を示すマークを投射する場合を例に説明する。撮影モード時における表示モニタ５のオンオフ、および、プロジェクタ部２を用いた標識の投射を行うか否かは、入力操作部３８により設定することができる。図３は、撮影モード時のカメラの動作を説明するフローチャートである。再生モードが設定されている場合には、図３に示す処理とは別の再生モード処理のプログラムが実行される。

ステップＳ１では、表示モニタ５のオンオフ設定を判定し、オンと判定されるとステップＳ２へ進み、オフと判定されるとステップＳ２をスキップしてステップＳ３へと進む。ステップＳ２では、表示モニタ５を起動する。表示モニタ５を起動すると、図４に示すように、撮像素子１１で撮像されている被写体画像がスルー画として表示モニタ５に表示される。表示モニタ５の画面中央（すなわち撮影範囲の中央）には、ＡＦ領域を示すＡＦターゲットマーク５１が表示される。図４において、５０はレリーズボタンであり、３８０はズームスイッチ、３８１はＡＦターゲットマーク５１をモニタ上で上下左右に移動させるための操作部材である。

ステップＳ３では、プロジェクタを使用する設定になっている否かを判定する。使用しないと設定されている場合にはステップＳ３でｎｏと判定されてステップＳ５へ進む。一方、プロジェクタ使用と設定されている場合には、ステップＳ３からステップＳ４へと進んでプロジェクタ部２を起動し、図４に示すような撮影情報（ＡＦ標識）５２を被写体５３に向けて投射する。符号５４は投射光の投射範囲を表しており、被写体５３上にＡＦ標識５２が投射されている。以下では、プロジェクタ使用に設定されている場合について説明する。

なお、ここでの投射形態としては、ＡＦ標識５２のみが明るく投射され、それ以外の範囲には投射光がほとんど投射されず暗くなっているものとする。もちろん、投射範囲５４が分かるようにＡＦ標識５２以外の投射範囲を薄暗く投射するようにしても良い。

ところで、図５に示すように、撮影光学系１２と投影光学系２３とでは光軸にずれがある。そのため、撮影光学系１２の光軸Ｊ１上にＡＦ標識５２を投射するためには、投影光学系２３の光軸Ｊ２に対して角度θ方向にＡＦ標識５２を投射する必要がある。角度θは光軸のズレ量Ｌ１と被写体５３との距離Ｌ２によって決まり、図２の表示制御部３４で算出される。

本実施の形態のカメラはコントラスト検出方式により焦点調節状態を算出するようにしているので、被写体距離Ｌ２を直接に得ることはできない。そこで、被写体５３にピントが合っている状態における撮影光学系１２のフォーカスレンズ位置から被写体距離Ｌ２を推定し、角度θを算出する。そして、ＡＦ標識５２に対応する表示をプロジェクタ部２の表示素子２１に表示する際には、角度θに相当する距離だけ光軸Ｊ２からずれた位置に表示を行う。また、投射距離Ｌ２の位置に投射像のピントが合うように、投影光学系２３のフォーカスレンズ位置を調整する。

なお、撮影モードに入ったときの初期状態では、例えば、人物撮影を想定して被写体距離が３ｍ程度であるとして角度θを設定し、その位置に投射像のピントが合うように予め調整するようにしても良い。

ステップＳ５では、半押しスイッチＳＷ１がオンか否かを判定し、半押しスイッチＳＷ１がオンであると判定されるとステップＳ６へ進み、半押しスイッチＳＷ１がオフであると判定されるステップＳ１へ戻る。ステップＳ６では、撮影光学系１２のＡＦ動作を行うとともに、それに連動して投影光学系２３のＡＦ動作を行う。

すなわち、撮影光学系１２に関しては、ＡＦ演算部４０の演算結果に基づいてコントラスト値がピークとなるレンズ位置にフォーカスレンズを移動する。なお、このＡＦ動作の際には、ＡＦ標識５２を表示するための投射光をＡＦ補助光として用いても良い。プロジェクタ部２も、撮影光学系１２のフォーカスレンズ位置に対応するレンズ位置に投影光学系２３のフォーカスレンズを移動する。さらに、プロジェクタ部２に関しては、フォーカスレンズのレンズ位置に対応する被写体距離に基づいて、角度θを算出し表示素子２１上におけるＡＦ標識の表示位置を調整する。その結果、被写体５３上のＡＦ位置に、ピントのあったＡＦ標識５２が投射されることになる。

なお、ＡＦ動作により撮影光学系１２がＡＦエリア内の被写体に合焦した場合、合焦前後でＡＦ標識５２の表示色を変えたり、ＡＦ標識５２の形状を変えるようにしても良い。例えば、ＡＦ標識５２の形状を、図５に示す形状から丸マークに変える。そのように、合焦前後で表示形態を変えることで、ピントが合ったか否かを容易に認識することができる。

ステップＳ７では、レリーズスイッチＳＷ２がオンか否かを判定する。ステップＳ７でオンと判定されると、ステップＳ９へ進んでプロジェクタ部２の光源２２を消灯する。その後、ステップＳ１０へ進んで撮影処理が行われる。撮影処理が終了したならば、ステップＳ１１に進んで光源２２を再び点灯する。ステップＳ１２ではカメラの電源がオフされたか否かを判定し、オフされた場合にはプログラムを終了し、オンの場合にはステップＳ１へ戻る。

一方、ステップＳ７においてオフと判定された場合、ステップＳ８へ進んで半押しスイッチＳＷ１がオフか否かを判定する。ステップＳ８でオフと判定されると、すなわち、レリーズボタン５０が全押しされずに半押しが解除された場合には、ステップＳ１へ戻る。ステップＳ８においてオンと判定されると、すなわち、レリーズボタン５０の半押し状態が継続している場合には、ステップＳ７に戻る。

プロジェクタ部２で投射する撮影情報としては、上述したＡＦ標識５２以外に種々のものがあるが、ここでは、他の例として（ａ）ＡＦエリアが複数設定されている場合、（ｂ）撮影をアシストする機能として構図枠や顔認識用の枠などを表示する場合、（ｃ）撮影範囲枠を表示する場合について説明する。

上述した実施の形態では、撮影範囲内にＡＦエリアが一つ設定されている場合を説明したが、ＡＦエリアが複数設定されていても良い。例えば、図６に示すように撮影範囲５５内に３つのＡＦエリアが設定されている場合は、それらに対応する３つのＡＦ標識５１ａ〜５１ｃを投射表示する。そして、レリーズボタンの半押しで合焦動作が行われたら、ピントが合ったＡＦエリアに対応するＡＦ標識の表示色を変える。

また、３つのＡＦエリアのうちの一つをユーザが任意に選択できるような設定の場合には、以下のように構成する。一般的に、初期状態では中央のＡＦエリアが選択されているので、最初は中央のＡＦ指標５２ａが被写体５３ａ上に投射される。撮影者は、カメラ背面に設けられている操作部材３８１を操作することで、使用するＡＦエリアを変更することができる。操作部材３８１の矢印ボタン３８１ａを操作すると選択状態が右側のＡＦエリアに移動し、矢印ボタン３８１ｂを操作すると選択状態が左側のＡＦエリアに移動する。そして、選択されたＡＦエリアに対応するＡＦ標識が投射される。

例えば、中央のＡＦエリアが選択されている場合には、中央のＡＦ標識５２ａに対応する表示がプロジェクタ部２の表示素子２１に表示され、ＡＦ標識５２ａが被写体５３ａ上に投射される。この状態から操作部材３８１の矢印ボタン３８１ａを操作すると、選択状態が右側のＡＦエリアに移動し、プロジェクタ部２の表示素子２１にはＡＦ指標５２ｂに対応する表示が表示される。

すなわち、図２の表示制御部３４では、撮影光学系１２のフォーカスレンズ位置から推定される被写体距離Ｌ２と、撮影範囲５５内における選択されたＡＦエリアの位置情報とに基づいて、ＡＦ標識５２ｂの投射角度θを算出する。そして、算出された投射角度θとズレ量Ｌ１と被写体距離Ｌ２とに基づいて、表示素子２１上における標識用表示の表示位置を変更する。その結果、被写体５３ａ上のＡＦ標識５２ａは消え、ＡＦ標識５２ｂが右側の被写体５３ｂ上に投射される。

図６に示した例では、ＡＦエリアの数を３つとしたが、２つでも良いし４つ以上であっても良い。また、ＡＦエリアが撮影範囲５５内において任意に移動できるような構成の場合にも、同様に適用することができる。その場合、操作部材３８１の矢印ボタン３８１ａ，３８１ｂを操作することで、ＡＦ標識５２が投射範囲５４内を左右に移動し、矢印ボタン３８１ｃ，３８１ｄを操作することで、ＡＦ標識５２が投射範囲５４内を上下に移動する。

図７は、構図枠を投射する場合を説明する図である。図７に示す例は人物撮影をアシストする構図枠の例を示したもので、表示モニタ５に表示される従来の構図枠５６と全く同等の構図枠５７を投射範囲５４内に投射する。従来のように、表示モニタ５に表示される構図枠５６の場合には、被写体５３と構図枠５６との関係は撮影者しか分からないが、構図枠５７を投射することで、被撮影者である被写体５３ａ，５３ｂ側も投射光の照射されている様子を見ることができる。その結果、撮影範囲内における自分の位置を知ることができる。

また、肌色補正機能が作動している場合には、人物の顔に枠を投射する。肌色補正機能とは、撮影画像から人物の顔と認識される領域を抽出し、その領域に肌色調整を施すものである。顔認識は、例えば、撮影画面内の肌色領域を抽出し、その領域内に一対の眼らしき領域が存在する場合に、その領域を顔領域と判定するものである。そして、顔認識した領域に図１２（ａ）に示すような顔枠７０を投射し、顔枠７０の画像に対して肌色調整を施す。なお、図１２（ｂ）に示すようにＡＦ標識５２を顔枠７０内に投射し、顔と認識された領域にピントを合わせるようにしても良い。なお、構図枠５６や顔枠７０を投射する場合にも、ＡＦ標識５２の場合と同様にピントのあった投射像が投射されるように、プロジェクタ部２のフォーカスレンズ駆動部３６を制御する。

図８〜図１１は、撮影範囲枠を表示する場合を説明する図である。この場合も、撮影ユニット１の撮影光学系１２とプロジェクタ部２の投影光学系２３との間に光軸のずれ（ズレ量Ｌ１）があるので、ズレ量Ｌ１と被写体距離とに応じて投射枠の範囲を補正する必要がある。図８は、距離Ｌ３の被写体５３ａを撮影する場合と、距離Ｌ４の被写体５３ｂを撮影する場合とを示している。撮影光学系１２および投影光学系２３の各光軸Ｊ１，Ｊ２はズレ量Ｌ１だけずれているので、距離Ｌ３，Ｌ４が異なると、投射範囲と撮影範囲との関係が変化する。

図９（ａ）は距離Ｌ４の場合の投射範囲５４と撮影範囲５５との関係を示しており、図９（ｂ）は距離Ｌ３の場合の投射範囲５４と撮影範囲５５との関係を示している。図９では、距離Ｌ３，Ｌ４における撮影範囲５５を示しているので大きさが異なっているが、この撮影範囲５５内の被写体が同じ大きさの撮影画像として撮影されることになる。撮影範囲５５の位置は投射範囲５４に対して左側に偏っており、被写体距離が近い場合ほどこの偏りの比率は大きくなる。

そこで、プロジェクタ部２の表示制御部３４では、被写体距離すなわち撮影光学系１２のフォーカスレンズ位置に応じて、撮影範囲枠６０に対応する表示を表示素子２１上に表示する。なお、撮影範囲枠６０を投射する場合にも、ＡＦ指標の場合と同様にピントのあった投射像が投射されるように、プロジェクタ部２のフォーカスレンズ駆動部３６を制御する。

このような撮影範囲枠６０を被写体に向けて投射すると、被写体の背後にある物体（例えば、壁等）に撮影範囲枠６０が投射され、撮影者は撮影範囲を認識することができる。また、複数の人物の集合写真を撮影するような場合、全員が撮影範囲に収まらないときには人物上に撮影範囲枠６０が投射されることになり、被撮影者自身も自分が撮影範囲からはみ出ていることが容易に分かる。

また、被写体距離が同じであってもズーム動作をすると撮影範囲が変化するので、この場合は、ズーム状態に応じて撮影範囲枠６０の投射位置を補正する。図１０は、被写体５３ｂに対して図８に示す状態からズーミングを行った場合を示す図であり、破線はズーミングした場合の投射範囲と撮影範囲を示す。図１１（ａ），（ｂ）はズーミング前後の投射範囲５４および撮影範囲５５を示したものである。この場合には、撮影光学系１２のズーミング状態に応じて、撮影範囲枠６０の表示位置を補正して撮影範囲５５が正しく示されるようにする。

上述したように、本実施の形態のカメラでは、カメラに搭載されているプロジェクタ部２を利用して、撮影情報に関する指標を被写体に向けて投射するようにした。そのため、被写体上で撮影情報を確認することができる。また、従来のように消費電力の大きな表示モニタ５をオンしなくても、撮影情報を知ることができるので、消費電力の低減を図ることができる。例えば、ＡＦ標識５２を投射する場合には、ＡＦ標識５２によりＡＦ位置を知ることができるともに、ＡＦ動作時のＡＦ標識５２の色の変化や形状を変化させることで、被写体にピントが合ったか否かを容易に認識することができる。

また、被写体上に投射されるＡＦ標識５２や構図枠５７（図７）などの場合、投射光をＡＦ補助光として使用することができ、ＡＦ補助光用の光源を別に設ける必要がない。構図枠５７や撮影範囲枠６０を投射する場合には、それらの枠を撮影者だけでなく被撮影者も認識することができるという利点がある。そのため、撮影すべき被写体が撮影範囲外に出てしまうようなことを、確実に防止することができる。なお、フェイスクリア機能において記載したように、複数種類の標識を組み合わせて投射するようにしても良い。

図１に示したカメラ６では、撮影ユニット１とプロジェクタ部２とが別々に設けられていたが、図１３に示すように撮影ユニットとプロジェクタ部とが一体となったカメラ８０にも、本発明は同様に適用することができる。なお、図１３では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付した。カメラ８０では、撮影ユニットの光軸上にハーフミラー８１が配置されている。表示素子２１を透過した投射光は、一部がハーフミラー８１により反射されカメラ前方に投射される。カメラ８０の場合には、投射光の光軸が撮影ユニットの光軸との間にずれがないので、上述したようなＡＦ標識や撮影範囲枠の投射位置に関する補正は必要ない。

なお、上述した実施の形態では、コントラストＡＦ方式により撮影光学系の焦点調節を行うカメラを例に説明したが、例えば、測距装置により被写体距離を検出するカメラにも同様に適用することができる。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

本発明の実施の形態を説明する図であり、カメラの断面図である。カメラのブロック図を示す。撮影モード時のカメラの動作を説明するフローチャートである。ＡＦ標識５２の投射状況を示す図である。撮影光学系１２と投影光学系２３との間の光軸ずれを説明する図である。ＡＦエリアが複数設定されている場合の、ＡＦ標識５２の投射を説明する図である。構図枠５７の投射を説明する図である。被写体距離と撮影範囲および投射範囲との関係を示す図である。投射範囲５４と撮影範囲５５との関係を示す図であり、（ａ）は距離Ｌ４の場合を示し、（ｂ）は距離Ｌ３の場合を示す。ズーミングを行った場合の投射範囲５４と撮影範囲５５との関係を示す図である。ズーミング前後の投射範囲５４および撮影範囲５５を示す図であり、（ａ）はズーミング前を、（ｂ）はズーミング後をそれぞれ示す。フェイスクリア機能における標識の投射を説明する図であり、（ａ）は顔枠７０のみが投射される場合を、（ｂ）は顔枠７０およびＡＦ標識５２を投射する場合をそれぞれ示す。撮影ユニットとプロジェクタ部とが一体となったカメラ８０を示す断面図である。

符号の説明

１：撮影ユニット、２：プロジェクタ部、５：表示モニタ、６，８０：カメラ、１１：撮像素子、１２：撮影光学系、２１：表示素子、２２：光源、２３投影光学系、５２，５２ａ〜５２ｃ：ＡＦ標識、５３，５３ａ，５３ｂ：被写体、５４：投射範囲、５５：撮影範囲、５６，５７：構図枠、６０：撮影範囲枠、７０：顔枠、８１：ハーフミラー

Claims

複数の被写体を撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影情報を表す投影像を前記複数の被写体に対して投射するプロジェクタ部と、を備え、
前記プロジェクタ部は、前記撮影部が前記複数の被写体のうち少なくとも１つの被写体に合焦したとき、合焦した被写体に対して投影している前記投影像の視認される態様のみを変化させることを特徴とするカメラ。
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記投影像の視認される態様の変化は、色を変化させることを特徴とするカメラ。
請求項１または２に記載のカメラにおいて、
前記撮影情報を表す投影像は、被写体の構図位置または顔位置を示す標識であることを特徴とするカメラ。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記撮影部による露光動作中は、前記プロジェクタ部による前記投影像の投射を停止することを特徴とするカメラ。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記撮影部の光軸と前記プロジェクタ部の光軸とのずれ、および、被写体距離に応じて前記投影像の投射位置を補正する補正手段を設けたことを特徴とするカメラ。