JP6582153B2 - 撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラム - Google Patents

撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラム Download PDF

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Description

本発明は、撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラムに関する。
CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal OXide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン等の携帯電話機、又はタブレット端末等の撮像機能を有する情報機器の需要が急増している。なお、以上のような撮像機能を有する情報機器を撮像装置と称する。
このような撮像装置には撮像モードとしてフォーカスブラケットモードを有するものがある。
フォーカスブラケットモードは、フォーカスレンズを所定範囲内で連続的に移動させながらフォーカスレンズが各撮像位置にある状態で撮像を行い、各撮像によって得られた撮像画像データを記憶することで、主要被写体の全体に焦点の合った撮像画像の生成を可能にする機能である。
特許文献1及び特許文献2には、フォーカスブラケットモードにおける連続撮像の行われる期間中にフォーカスレンズの移動間隔を可変制御する撮像装置が記載されている。
特許文献3には、フォーカスブラケットモードにおけるフォーカスレンズの移動間隔を、コントラストAF(Auto Focus)方式により求まる合焦評価値に基づいて事前に決定する撮像装置が記載されている。
日本国特開2010−128018号公報 日本国特開2016−208268号公報 日本国特開2012−103722号公報
フォーカスブラケットモードは、合焦対象の主要被写体として例えば昆虫又は花等を撮像する場合に多く利用される。
しかし、フォーカスブラケットモードにおける連続撮像の行われている期間中に、主要被写体である昆虫が動き出したり、主要被写体である花が風によって大きく揺れたりすると、撮像失敗となり、撮像のやり直しが必要となる。
昆虫を撮像する場合には、昆虫が動き出してどこかに逃げてしまうと、撮像のやり直し自体ができなくなる。
この連続撮像時の撮像回数を極力減らして連続撮像の行われる時間を短くすれば、主要被写体の動く前(昆虫が逃げる前)に連続撮像が終わる確率を高めることができる。しかし、撮像回数が少なくなると、主要被写体の解像感を十分に得られない場合がある。
十分な解像感を得るには撮像回数を増やすことが有効となるが、撮像回数が増えるということは、連続撮像が終了するまでの時間が長くなることを意味する。このため、連続撮像が行われる間に主要被写体が動く確率が高まり撮像失敗のリスクがある。
特許文献1〜3は、連続撮像が終了する前に主要被写体が動いてしまった場合の撮像失敗のリスク対応については考慮していない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フォーカスブラケットモードでの撮像失敗の可能性を減らすことのできる撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラムを提供することを目的とする。
本発明の撮像装置は、光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子と、上記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に上記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で上記撮像素子により上記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御部と、を備え、上記撮像制御部は、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置同士の間隔を狭くするものである。
本発明の撮像方法は、光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を用いた撮像方法であって、上記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に上記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で上記撮像素子により上記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御ステップを備え、上記撮像制御ステップでは、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置同士の間隔を狭くするものである。
本発明の撮像プログラムは、光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を用いた撮像方法をコンピュータに実行させるための撮像プログラムであって、上記撮像方法は、上記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に上記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で上記撮像素子により上記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御ステップを備え、上記撮像制御ステップでは、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置同士の間隔を狭くするものである。
本発明によれば、フォーカスブラケットモードでの撮像失敗の可能性を減らすことのできる撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラムを提供することができる。
本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ100の概略構成を示す図である。 図1に示すデジタルカメラ100の機能ブロック図である。 フォーカスレンズの可動範囲とブラケット撮像制御において決められる移動範囲との関係を示す模式図である。 移動範囲における撮像位置の設定パターンの例を示す図である。 移動範囲における撮像位置の設定パターンの例を示す図である。 移動範囲における撮像位置の設定パターンの例を示す図である。 図1に示すデジタルカメラ100のフォーカスブラケットモード時の撮像動作を説明するためのフローチャートである。 図1に示すデジタルカメラ100の機能ブロックの変形例を示す図である。 図8に示すデジタルカメラ100のフォーカスブラケットモード時の撮像動作を説明するためのフローチャートである。 ブラケット撮像制御を行っている間のフォーカスレンズの移動方法の一例を示す図である。 ブラケット撮像制御を行っている間のフォーカスレンズの移動方法の別の例を示す図である。 図1に示すデジタルカメラ100の機能ブロックの変形例を示す図である。 図12に示す表示制御部11Dの制御によって表示部23に表示された情報の一例を示す図である。 図12に示す表示制御部11Dの制御によって表示部23に表示された情報の一例を示す図である。 本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン200の外観を示すものである。 図15に示すスマートフォン200の構成を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ100の概略構成を示す図である。
図1に示すデジタルカメラは、撮像レンズ1と、絞り2と、レンズ制御部4と、レンズ駆動部8と、絞り駆動部9と、を有するレンズ装置40を備える。
レンズ装置40は、デジタルカメラ100に着脱可能なものであってもよいし、デジタルカメラ100と一体化されたものであってもよい。
撮像レンズ1と絞り2は撮像光学系を構成し、撮像光学系は光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを少なくとも含む。
このフォーカスレンズは、撮像光学系の焦点を調節するためのレンズであり、単一のレンズ又は複数のレンズで構成される。フォーカスレンズが光軸方向に移動することで、フォーカスレンズの主点の位置が光軸方向に沿って変化し、被写体側の焦点位置の変更が行われる。
このフォーカスレンズは、その光軸方向において第一の位置と第二の位置の間の範囲(以下、可動範囲という)で主点の位置を変更可能である。第一の位置は、第二の位置よりも被写体側に近い位置である。
なお、フォーカスレンズとしては、電気的な制御により、光軸方向の主点の位置を第一の位置と第二の位置の間の範囲で変更可能な液体レンズが用いられてもよい。
レンズ装置40のレンズ制御部4は、デジタルカメラ100のシステム制御部11と有線又は無線によって通信可能に構成される。
レンズ制御部4は、システム制御部11からの指令にしたがい、レンズ駆動部8を介して撮像レンズ1に含まれるフォーカスレンズを駆動してフォーカスレンズの主点の位置を変更したり、絞り駆動部9を介して絞り2の開口量を制御したりする。
デジタルカメラ100は、更に、撮像光学系を通して被写体を撮像するCCD型イメージセンサ又はCMOS型イメージセンサ等の撮像素子5と、撮像素子5の出力に接続された相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部6と、アナログ信号処理部6から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路7と、を備える。
アナログ信号処理部6及びアナログデジタル変換回路7は、システム制御部11によって制御される。
撮像素子5は、複数の画素が二次元状に配置された撮像面を有し、撮像光学系によってこの撮像面に結像される被写体像をこの複数の画素によって電気信号(画素信号)に変換して出力する。撮像素子5の各画素から出力される画素信号の集合を以下では撮像画像信号という。
デジタルカメラ100の電気制御系全体を統括制御するシステム制御部11は、撮像素子駆動部10を介して撮像素子5を駆動し、レンズ装置40の撮像光学系を通して撮像した被写体像を撮像画像信号として出力させる。
システム制御部11には、操作部14を通してユーザからの指示信号が入力される。
システム制御部11は、デジタルカメラ100全体を統括制御するものであり、ハードウェア的な構造は、撮像プログラムを含むプログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサである。
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるCPU(Central Prosessing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
システム制御部11は、各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ又はCPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。
更に、このデジタルカメラ100の電気制御系は、RAM(Random Accsess Memory)から構成されるメインメモリ16と、メインメモリ16へのデータ記憶及びメインメモリ16からのデータ読み出しの制御を行うメモリ制御部15と、アナログデジタル変換回路7から出力される撮像画像信号に対しデジタル信号処理を行ってJPEG(Joint Photographic Experts Group)形式等の各種フォーマットにしたがった撮像画像データを生成するデジタル信号処理部17と、記憶媒体21へのデータ記憶及び記憶媒体21からのデータ読み出しの制御を行う外部メモリ制御部20と、有機EL(electroluminescence)ディスプレイ又は液晶ディスプレイ等で構成される表示部23と、表示部23の表示を制御する表示制御部22と、を備える。
記憶媒体21は、デジタルカメラ100に内蔵されるフラッシュメモリ等の半導体メモリ又はデジタルカメラ100に着脱可能な可搬型の半導体メモリ等である。
メモリ制御部15、デジタル信号処理部17、外部メモリ制御部20、及び表示制御部22は、制御バス24及びデータバス25によって相互に接続され、システム制御部11からの指令によって制御される。
デジタル信号処理部17は、ハードウェア的な構造は、プログラムを実行して処理を行う上記に例示した各種のプロセッサである。
図2は、図1に示すデジタルカメラ100の機能ブロック図である。
デジタルカメラ100は、機能ブロックとして、撮像制御部11Aと、記憶制御部11Bと、画像処理部17Aと、を備える。
システム制御部11は、撮像プログラムを含むプログラムを実行することで撮像制御部11A及び記憶制御部11Bとして機能する。
デジタル信号処理部17は、撮像プログラムを含むプログラムを実行することで画像処理部17Aとして機能する。
撮像制御部11Aは、フォーカスブラケットモードにおいて、フォーカスレンズの可動範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々にフォーカスレンズの主点を合わせた状態で、撮像素子5により撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御(以下、ブラケット撮像制御という)を複数回続けて行う。
画像処理部17Aは、ブラケット撮像制御が行われる間に撮像素子5から順次出力される撮像画像信号を処理して撮像画像データを生成し、生成した撮像画像データをメインメモリ16に一時記憶する。
記憶制御部11Bは、ブラケット撮像制御によってメインメモリ16に一時記憶された撮像画像データの一部又は全部を、外部メモリ制御部20を介して記憶媒体21に記憶する。
画像処理部17Aは、記憶制御部11Bの制御によって記憶媒体21に記憶された撮像画像データを合成して、深度合成された合成画像データを生成し、この合成画像データを、外部メモリ制御部20を介して記憶媒体21に記憶する。
図3は、フォーカスレンズの可動範囲とブラケット撮像制御において決められる移動範囲との関係を示す模式図である。
前述したように、フォーカスレンズの可動範囲A1は、被写体側に近い第一の位置と撮像素子5側に近い第二の位置との間の範囲である。図3には、この可動範囲A1の一部の範囲である移動範囲A2が例示されている。
移動範囲A2は、フォーカスブラケットモードで撮像を行う場合に、ユーザによって予め指定される範囲である。移動範囲A2は例えば次のようにしてシステム制御部11により設定される。
フォーカスブラケットモードが設定されると、システム制御部11は、撮像素子5によって撮像している被写体像のライブビュー画像を表示部23に表示させる。
図3では、被写体としての昆虫Hを含むライブビュー画像LVが表示部23に表示された例を示している。
ユーザは、昆虫Hにおいて焦点を合わせたい範囲を、表示部23を見ながら指定する。例えば、表示部23がタッチパネル式のものであれば、図3に示したエリアAF1とエリアAF2をそれぞれ指でタッチする。
エリアAF1とエリアAF2がタッチされると、システム制御部11は、エリアAF1内の被写体に合焦させる場合のフォーカスレンズの主点位置x1と、エリアAF2内の被写体に合焦させる場合のフォーカスレンズの主点位置x2とを求め、これら主点位置x1と主点位置x2の間の範囲を移動範囲A2として設定する。
これら主点位置x1及び主点位置x2は、コントラストAF方式又は位相差AF方式によって求めることができる。
なお、ここでは、移動範囲A2が可動範囲A1よりも狭い範囲として設定される例を示したが、可動範囲A1の全部が移動範囲A2として設定される場合もある。
撮像制御部11Aは、移動範囲A2が設定された状態で撮像開始の指示を受けると、ブラケット撮像制御をK回連続して行う。Kは2以上の整数である。
このK回のブラケット撮像制御の各々を実行する順番には、撮像素子5によって撮像を行う回数(撮像回数)の情報が対応付けられている。
具体的には、ブラケット撮像制御の実行される順番が遅いものほど、撮像回数として大きな値が対応付けられている。
例えば、1回目に実行するブラケット撮像制御に対しては撮像回数=3の情報が対応付けられ、2回目に実行するブラケット撮像制御に対しては撮像回数=8の情報が対応付けられ、3回目に実行するブラケット撮像制御に対しては撮像回数=15の情報が対応付けられ、・・・といった具合である。
撮像制御部11Aは、ユーザによって指定された移動範囲A2と、各ブラケット撮像制御の実行の順番に対応する撮像回数とに基づいて、この各ブラケット撮像制御を行う場合の移動範囲A2におけるフォーカスレンズの撮像位置を設定し、その設定情報をブラケット撮像制御の順番と対応付けてメインメモリ16に記憶する。
撮像制御部11Aによる各ブラケット撮像制御時のフォーカスレンズの撮像位置の設定方法について、以下の想定ケースを例にして説明する。
(想定ケース)
移動範囲A2=フォーカスレンズを駆動するモータの駆動パルス数に換算して40パルス分
撮像開始の指示を受けて行われるブラケット撮像制御の回数K=3
1回目のブラケット撮像制御に対応する撮像回数=5回
2回目のブラケット撮像制御に対応する撮像回数=8回
3回目のブラケット撮像制御に対応する撮像回数=14回
撮像制御部11Aは、1回目に実行するブラケット撮像制御に対しては、図4に示すように、移動範囲A2に対して移動範囲A2を均等に4分割する5つの撮像位置を設定する。
図4には、移動範囲A2に5個の撮像位置(P1,P2,1a,2a,3a)が設定される設定パターンが示されている。これら5個の撮像位置の各々と、これに隣接する撮像位置との間の距離は全て10パルス分となっている。
撮像位置P1は、移動範囲A2の最も被写体側(図3に示す第一の位置側)に設定された撮像位置であり、第一の撮像位置を構成する。
撮像位置P2は、移動範囲A2の最も撮像素子5側(図3に示す第二の位置側)に設定された撮像位置であり、第二の撮像位置を構成する。
撮像位置1a〜3aは、撮像位置P1と撮像位置P2の間の位置であり、それぞれ第三の撮像位置を構成する。
撮像制御部11Aは、2回目に実行するブラケット撮像制御に対しては、移動範囲A2内で8回の撮像が可能となるようにフォーカスレンズの移動間隔(ここでは5パルス分)を決定する。
そして、撮像制御部11Aは、図5に示すように、隣接する撮像位置の距離がこの移動間隔となるような8つの位置を撮像位置として設定する。
図5には、移動範囲A2に8個の撮像位置(p1,p2,1b,2b,3b,4b,5b,6b)が設定される設定パターンが示されている。これら8個の撮像位置の各々と、これに隣接する撮像位置との間の距離は5パルス分となっている。
図5に示す撮像位置p1は、図4に示す撮像位置P1と同様に最も第一の位置側の撮像位置である。
図5に示す撮像位置p2は、図4に示す撮像位置P2と同様に最も第二の位置側の撮像位置である。
撮像位置1b〜6bは、撮像位置p1と撮像位置p2の間の位置であり、それぞれ第三の撮像位置を構成する。
撮像制御部11Aは、3回目に実行するブラケット撮像制御に対しては、移動範囲A2内で14回の撮像が可能となるようにフォーカスレンズの移動間隔(ここでは3パルス分)を決定する。
そして、撮像制御部11Aは、図6に示すように、隣接する撮像位置の距離がこの移動間隔となるような14個の位置を撮像位置として設定する。
図6には、移動範囲A2に14個の撮像位置(P1,1c,2c,3c,4c,5c,6c,7c,8c,9c,10c,11c,12c,13c)が設定される設定パターンが示されている。これら14個の撮像位置の各々と、これに隣接する撮像位置との間の距離は3パルス分となっている。
図6に示す撮像位置P1は、図4に示す撮像位置P1と同様に最も第一の位置側の撮像位置である。
図6に示す撮像位置13cは、図4に示す撮像位置P2と同様に最も第二の位置側の撮像位置である。
撮像位置1c〜12cは、撮像位置P1と撮像位置13cの間の位置であり、それぞれ第三の撮像位置を構成する。
撮像制御部11Aは、1回目のブラケット撮像制御を行う場合には、図4に示した5つの撮像位置にフォーカスレンズの主点を順次合わせながら5回の撮像を行う。
撮像制御部11Aは、2回目のブラケット撮像制御を行う場合には、図5に示した8つの撮像位置にフォーカスレンズの主点を順次合わせながら8回の撮像を行う。
撮像制御部11Aは、3回目のブラケット撮像制御を行う場合には、図6に示した14個の撮像位置にフォーカスレンズの主点を順次合わせながら14回の撮像を行う。
なお、K回のブラケット撮像制御のうちの最後に実行するブラケット撮像制御に対応する撮像回数の情報については、予め記憶された値ではなく、移動範囲A2を示すパルス数と同じ値が用いられる構成であってもよい。
つまり、移動範囲A2が40パルス分であれば、K回のブラケット撮像制御のうちの最後に実施するブラケット撮像制御については、移動範囲A2を均等に39分割した位置を撮像位置として設定すればよい。
このように、撮像制御部11Aは、撮像開始の指示を受けてから実施するK回のブラケット撮像制御のうち、時系列で後に実施するものほど、移動範囲A2に対して撮像位置同士の間隔を狭く設定し、かつ、移動範囲A2に対して撮像位置の数を多く設定して連続撮像を行う。
図7は、図1に示すデジタルカメラ100のフォーカスブラケットモード時の撮像動作を説明するためのフローチャートである。
フォーカスブラケットモードが設定され、ユーザにより移動範囲A2が指定されると、撮像制御部11Aは、この移動範囲A2と、K回のブラケット撮像制御の各々の順番に対応する撮像回数とに基づいて、各ブラケット撮像制御における撮像位置の設定情報を生成し、生成した設定情報を各ブラケット撮像制御の順番と対応付けてメインメモリ16に記憶する。
そして、撮像制御部11Aは、システム制御部11に内蔵されるカウンタのカウント値を確認し、カウント値が“K+1”となっているか否かを判定する(ステップS1)。
このカウンタのカウント値は、撮像開始の指示がなされた時点では初期値の“1”になっているものとする。このカウント値は、これから実施するブラケット撮像制御の順番を示す。
ここでは撮像開始の指示がなされた直後であるためステップS1の判定はNOとなり、ステップS2の処理が行われる。
ステップS2では、撮像制御部11Aが、カウント値=1(1回目のブラケット撮像制御)に対応する撮像位置の設定情報をメインメモリ16から読み込む。
そして、撮像制御部11Aは、ステップS2で読み込んだ設定情報にしたがった複数の撮像位置のいずれかの撮像位置(ここでは複数の撮像位置のうちの最も第二の位置に近い撮像位置とする)にフォーカスレンズの主点を合わせる(ステップS3)。
ステップS3の処理でフォーカスレンズの主点が撮像位置に到達すると、撮像制御部11Aは、撮像素子5によって撮像を行う(ステップS4)。
画像処理部17Aは、この撮像によって撮像素子5から出力される撮像画像信号を処理して撮像画像データを生成し、生成した撮像画像データを現在のカウント値と対応付けてメインメモリ16に一時記憶する。
ステップS4の後、撮像制御部11Aは、操作部14から撮像終了の指示が入力されたか否かを判定する(ステップS5)。
撮像制御部11Aは、撮像終了の指示があった場合(ステップS5:YES)には、実行中のブラケット撮像制御を終了する(ステップS8)。
ステップS8の後はステップS10の処理が行われる。ユーザは、撮像中に例えば合焦対象としている被写体が動き出した場合には撮像終了の指示を行う。
撮像制御部11Aは、撮像終了の指示がない場合(ステップS5:NO)には、ステップS2で読み込んだ設定情報にしたがった複数の撮像位置の全てにフォーカスレンズの主点がある状態で撮像を行ったか否かを判定する(ステップS6)。
ステップS6の判定がNOである場合には、撮像制御部11Aは、ステップS2で読み込んだ設定情報にしたがってフォーカスレンズの主点を現在の撮像位置から隣の撮像位置に移動させる(ステップS7)。ステップS7の後はステップS4以降の処理が行われる。ステップS2、ステップS3、ステップS4、及びステップS7は撮像制御ステップを構成する。
ステップS4とステップS7の処理が繰り返された結果、ステップS6の判定がYESになると、撮像制御部11Aは、カウンタのカウント値を1つ増やして(ステップS9)、ステップS1に処理を戻す。
ステップS1においてカウント値=K+1になった場合(ステップS1:YES)、すなわちK回のブラケット撮像制御が全て完了した場合には、ステップS10の処理が行われる。
ステップS10では、記憶制御部11Bが、ステップS4の処理によってメインメモリ16に一時記憶された撮像画像データの一部を読み出し、読み出した撮像画像データを、外部メモリ制御部20を介して記憶媒体21に記憶する。ステップS10は記憶制御ステップを構成する。
具体的には、記憶制御部11Bは、完了済みのブラケット撮像制御によってメインメモリ16に記憶された撮像画像データのうち、撮像位置同士の間隔が最も狭い(言い換えると、撮像位置の設定数が最も多い)ブラケット撮像制御により得られた撮像画像データを読み出して記憶媒体21に記憶する。
なお、ブラケット撮像制御が完了した状態とは、このブラケット撮像制御に対応する設定情報にしたがった全ての撮像位置にフォーカスレンズの主点を移動させた状態で撮像を行った状態を言う。
例えば、撮像開始の指示が行われてから、図4に示す設定情報にしたがった1回目のブラケット撮像制御(5回の撮像)が完了して5つの撮像画像データがメインメモリ16に記憶され、その後、図5に示す設定情報にしたがった2回目のブラケット撮像制御(8回の撮像)が完了して8つの撮像画像データがメインメモリ16に記憶され、その後、図6に示す設定情報にしたがった3回目のブラケット撮像制御が行われている途中で撮像終了の指示がなされた場合を想定する。
この場合、1回目のブラケット撮像制御によって得られた5つの撮像画像データと、2回目のブラケット撮像制御によって得られた8つの撮像画像データとが、完了済みのブラケット撮像制御によって得られた撮像画像データとなる。
記憶制御部11Bは、この5つの撮像画像データからなる撮像画像データ群と、この8つの撮像画像データからなる撮像画像データ群のうち、より多くの撮像を行って得られた撮像画像データ群を選択する。そして、記憶制御部11Bは、選択した撮像画像データ群を記憶媒体21に記憶する。
ステップS10の後、画像処理部17Aは、ステップS10の処理で記憶媒体21に記憶された撮像画像データ群を合成して深度合成された合成画像データを生成し、生成した合成画像データを記憶媒体21に記憶する(ステップS11)。ステップS11は、画像処理ステップを構成する。
合成画像データが記憶媒体21に記憶された場合には、記憶制御部11Bが、この合成画像データの生成に用いられた撮像画像データ(ステップS10で記憶した撮像画像データ群)を記憶媒体21から削除してもよい。
以上のようにデジタルカメラ100によれば、フォーカスブラケットモードにおいて、撮像開始の指示がなされてからK回のブラケット撮像制御が連続して行われ、K回のブラケット撮像制御のうちの後に行われるものほど、ブラケット撮像制御中の撮像位置の間隔が狭くなる。
このため、撮像開始の指示がなされた初期の段階では、少ない撮像回数によってブラケット撮像制御を短時間で完了させることができる。したがって、合焦対象としている被写体が動く前に深度合成に必要な少なくとも1回のブラケット撮像制御を完了できる確率を高めることができ、撮像失敗を回避することができる。
また、ブラケット撮像制御の実行回数が増えるほど、より細かいフォーカスレンズの移動間隔で連続撮像が行われることになる。このため、被写体が動かなかった場合には、多くの撮像画像データを使って深度合成を行うことが可能となり、合成画像データの解像感を向上させることができる。
なお、記憶制御部11Bは、図7のステップS10において、メインメモリ16に一時記憶された全ての撮像画像データを読み出して記憶媒体21に記憶してもよい。
この場合には、撮像開始の指示がなされてから得られた全ての撮像画像データを用いた深度合成が可能となるため、合成対象となる撮像画像データの数を増やすことができ、合成画像データの解像感をより向上させることができる。
また、この場合には、撮像制御部11Aは、K回のブラケット撮像制御の各々において設定されるフォーカスレンズの撮像位置が全て異なる位置となるように、各ブラケット撮像制御に対応する設定情報を生成することが好ましい。
この構成によれば、メインメモリ16に記憶される撮像画像データは、全て異なるフォーカスレンズの主点位置で撮像されたものとなる。このため、メインメモリ16に記憶された全ての撮像画像データを合成した場合により解像感の高い合成画像データを得ることができる。
また、この場合、記憶媒体21に複数の撮像画像データ群が記憶された場合には、画像処理部17Aが、この複数の撮像画像データ群の各々について個別に合成処理を行って複数の合成画像データを生成し、この複数の合成画像データを記憶媒体21に記憶してもよい。
この構成によれば、1度の指示によって解像感の異なる複数の合成画像データを記憶することが可能となる。このため、ユーザの好みに合った解像感の合成画像データを提供できる可能性を高めることができる。
図8は、図1に示すデジタルカメラ100の機能ブロックの変形例を示す図である。図8において図2と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。図8に示すデジタルカメラ100のハードウェア構成は図1と同じであるため説明は省略する。
図8に示すデジタルカメラ100は、機能ブロックとして、撮像制御部11Aと、記憶制御部11Bと、画像処理部17Aと、動き検出部11Cと、を備える。
システム制御部11は、撮像プログラムを含むプログラムを実行することで撮像制御部11A、記憶制御部11B、及び動き検出部11Cとして機能する。
動き検出部11Cは、撮像制御部11Aによって行われるブラケット撮像制御によってメインメモリ16に一時記憶された撮像画像データに基づいて、撮像素子5によって撮像している被写体の動きを検出する。
動き検出部11Cは、撮像制御部11Aによって行われるブラケット撮像制御によってメインメモリ16に記憶された最新の撮像画像データと、その最新の撮像画像データの直前に記憶された撮像画像データとの比較によって撮像中の被写体に動きがあるか否かを検出する。
図9は、図8に示すデジタルカメラ100のフォーカスブラケットモード時の撮像動作を説明するためのフローチャートである。図9において図7と同じ処理には同一符号を付して説明を省略する。
ステップS4の後、動き検出部11Cは、直前のステップS4の撮像によってメインメモリ16に記憶された撮像画像データと、2回前のステップS4の撮像によってメインメモリ16に記憶された撮像画像データとを比較して、撮像中の被写体の動きを検出する(ステップS5a)。
そして、動きが検出された場合(ステップS5a:YES)にはステップS8以降の処理が行われ、動きが検出されない場合(ステップS5a:NO)にはステップS6以降の処理が行われる。
以上のように、図8に示すデジタルカメラ100によれば、撮像中の被写体が動いた時点でブラケット撮像制御が自動的に終了される。このため、必要のない撮像が行われるのを防ぐことができる。
また、被写体に動きがあった場合でも、その動きが検出されるまでにメインメモリ16に記憶された撮像画像データに基づいて合成画像データの生成が可能となる。このため、撮像失敗の可能性を減らすことができる。
図1及び図8に示した撮像制御部11Aは、ブラケット撮像制御を行っている間にフォーカスレンズの主点位置を移動範囲A2内で一方向に移動させていくのではなく、移動範囲A2内のある撮像位置を起点としてこの撮像位置の前後に向かって交互にフォーカスレンズの主点位置を移動させていくことが好ましい。
図10は、ブラケット撮像制御を行っている間のフォーカスレンズの主点位置の移動方法の一例を示す図である。
図10では、ブラケット撮像制御で撮像を行う撮像位置として、図5に例示された8つの撮像位置が設定されている場合のフォーカスレンズの移動例を示している。
ブラケット撮像制御を開始すると、撮像制御部11Aは、撮像位置p1と撮像位置p2の間(図10の例では撮像位置p1と撮像位置p2の中間)の撮像位置4bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置4bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第一の位置側の隣の撮像位置3bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置3bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第二の位置側の隣の撮像位置5bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置5bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第一の位置側の2つ隣の撮像位置2bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置2bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第二の位置側の2つ隣の撮像位置6bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置6bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第一の位置側の3つ隣の撮像位置1bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置1bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第二の位置側の3つ隣の撮像位置7bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置7bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第一の位置側の4つ隣の撮像位置p1にフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
最後に、撮像制御部11Aは、撮像位置P1にフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第二の位置側の4つ隣の撮像位置p2にフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行い、これによりブラケット撮像制御を完了する。
以上のように、図10に示すフォーカスレンズの移動方法によれば、移動範囲A2の中央付近から順番に撮像が行われる。
このため、ブラケット撮像制御中に撮像終了の指示がなされたり、被写体が動いたりしてブラケット撮像制御が途中で終了される場合でも、ブラケット撮像制御が終了されるまでに得られた撮像画像データを合成することで、被写体全体におおまかに焦点のあった合成画像データを得ることができる。
例えば、1回目のブラケット撮像制御の実行中に被写体が動いた場合でも、被写体におおまかに焦点のあった合成画像データを得ることができる。この場合、合成画像データの品質は満足いくものとはならない。
しかし、滅多に撮像することのできない昆虫等を撮像している場合には、その昆虫をある程度の品質で写真として残すことができ、ユーザの満足感を高めることができる。
図11は、ブラケット撮像制御を行っている間のフォーカスレンズの主点位置の移動方法の別の例を示す図である。
図11では、ブラケット撮像制御で撮像を行う撮像位置として、図5に例示された8つの撮像位置が設定されている場合のフォーカスレンズの移動例を示している。
ブラケット撮像制御を開始すると、撮像制御部11Aは、撮像位置p1と撮像位置p2の間(図11の例では撮像位置p1と撮像位置p2の中間)の撮像位置4bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置4bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置p1にフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置p1にフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置p2にフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置p2にフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第一の位置側の隣の撮像位置3bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置3bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第二の位置側の隣の撮像位置5bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置5bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第一の位置側の2つ隣の撮像位置2bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置2bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第二の位置側の2つ隣の撮像位置6bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
次に、撮像制御部11Aは、撮像位置6bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第一の位置側の3つ隣の撮像位置1bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行う。
最後に、撮像制御部11Aは、撮像位置1bにフォーカスレンズの主点がある状態から、撮像位置4bの第二の位置側の3つ隣の撮像位置7bにフォーカスレンズの主点を移動させて撮像を行い、これによりブラケット撮像制御を完了する。
以上のように、図11に示すフォーカスレンズの移動方法によれば、移動範囲A2の両端付近と中央付近とで優先的に撮像が行われる。
このため、ブラケット撮像制御中に撮像終了の指示がなされたり、被写体が動いたりしてブラケット撮像制御が途中で終了される場合でも、ブラケット撮像制御が終了されるまでに得られた撮像画像データを合成することで、被写体の前後及び中央に焦点のあった合成画像データを得ることができる。
この方法によれば、図10に示す方法よりも被写体全体に焦点を合わせた合成画像データを得られる可能性が高くなる。このため、ブラケット撮像制御が途中で終了する場合に、より高品質の合成画像データを残すことが可能となる。
図12は、図1に示すデジタルカメラ100の機能ブロックの変形例を示す図である。図10において図2と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。図12に示すデジタルカメラ100のハードウェア構成は図1と同じであるため説明は省略する。
図12に示すデジタルカメラ100は、機能ブロックとして、撮像制御部11Aと、記憶制御部11Bと、画像処理部17Aと、表示制御部11Dと、を備える。
システム制御部11は、撮像プログラムを含むプログラムを実行することで撮像制御部11A、記憶制御部11B、及び表示制御部11Dとして機能する。
表示制御部11Dは、撮像制御部11Aによってブラケット撮像制御が行われている場合に、このブラケット撮像制御で設定される撮像位置に基づく情報を、表示制御部22を介して表示部23に表示させる。
ブラケット撮像制御で設定される撮像位置に基づく情報は、この撮像位置の設定数によって決まる撮像回数の情報、又は、この撮像位置同士の間隔を示す情報等を示す文字である。
図13は、図12に示す表示制御部11Dの制御によって表示部23に表示された情報の一例を示す図である。図13では、図5に例示された8つの撮像位置を設定する設定情報にしたがってブラケット撮像制御が行われている場合の表示例を示している。
図13に示すように、ブラケット撮像制御中は、メインメモリ16に記憶された撮像画像データがライブビュー画像LVとして表示部23に表示され、このライブビュー画像LVに画像23Aが重畳表示される。
画像23Aには、実行中のブラケット撮像制御で設定されている撮像回数を示す文字“8”と、現時点での実行済みの撮像回数を示す文字“3”とが含まれている。
図14は、図12に示す表示制御部11Dの制御によって表示部23に表示された情報の一例を示す図である。図14では、図6に例示された14個の撮像位置を設定する設定情報にしたがってブラケット撮像制御が行われている場合の表示例を示している。
図14に示すように、ブラケット撮像制御中は、メインメモリ16に記憶された撮像画像データがライブビュー画像LVとして表示部23に表示され、このライブビュー画像LVに画像23Bが重畳表示される。
画像23Bには、実行中のブラケット撮像制御で設定されている撮像回数を示す文字“14”と、現時点での実行済みの撮像回数を示す文字“1”とが含まれている。
ユーザは、図13及び図14に示す画像を確認することで、撮像の進捗状況を把握することができる。例えば、ユーザは、十分な間隔で撮像が行われたと判断した場合には、撮像終了の指示を行ってブラケット撮像制御を終了させるといったことが可能となる。
このように、画像23A,23Bが表示されることで、ユーザは適切なタイミングで撮像を終了させることができる。したがって、ユーザにとって不要な撮像が行われるのを防ぐことができ、消費電力の低減及び記憶媒体21の空き容量の増加が可能になる。
なお、図12に示す表示制御部11Dの機能は、図8に示したデジタルカメラ100に対して付加することも可能である。
図1、図8、及び図12に示すデジタルカメラ100において、撮像制御部11Aは、撮像位置同士の間隔が狭いブラケット撮像制御を行う場合ほど、撮像光学系に含まれる絞りのF値を小さくすることが好ましい。
この構成によれば、撮像位置の間隔が広いブラケット撮像制御時には、被写界深度が浅い状態で連続撮像が行われ、撮像位置の間隔が狭いブラケット撮像制御時には、被写界深度が深い状態で連続撮像が行われる。
このため、K回のブラケット撮像制御においてF値が一定である場合と比較すると、1回のブラケット撮像制御で得られる複数の撮像画像データを合成して得られる合成画像データの解像感をよりシャープなものとすることができ、合成画像データの画質を向上させることができる。
なお、図1、図8、及び図12に示すデジタルカメラ100では、画像処理部17Aが合成画像データを生成するものとしている。
しかし、合成画像データを生成する処理は、デジタルカメラ100と通信可能なタブレット型端末、スマートフォン、又はパーソナルコンピュータ等の電子機器が、記憶媒体21に記憶された複数の撮像画像データを取得して行ってもよい。
また、図1、図8、及び図12に示すデジタルカメラ100の撮像制御部11Aは、K回のブラケット撮像制御の各々で行う撮像回数を同一とし、各ブラケット撮像制御において設定する撮像位置の間隔を、後に行うブラケット撮像制御ほど狭く設定してもよい。
例えば、撮像制御部11Aは、1回目のブラケット撮像制御では、フォーカスレンズの主点位置が図4に示す撮像位置P1,P2にある状態で撮像を行い、2回目のブラケット撮像制御では、フォーカスレンズの主点位置が図4に示す撮像位置1a,3aにある状態で撮像を行い、3回目のブラケット撮像制御では、フォーカスレンズの主点位置が図5に示す撮像位置2b,5bにある状態で撮像を行う。
このように、複数の撮像位置の間隔を狭くしていきながらブラケット撮像制御を行う場合でも、全ての撮像で得られた撮像画像データを合成して合成画像データを生成することで、撮像が失敗する可能性を減らすことができる。
次に、本発明の撮像装置の実施形態としてスマートフォンの構成について説明する。
図15は、本発明の撮影装置の一実施形態であるスマートフォン200の外観を示すものである。
図15に示すスマートフォン200は、平板状の筐体201を有し、筐体201の一方の面に表示部としての表示パネル202と、入力部としての操作パネル203とが一体となった表示入力部204を備えている。
また、この様な筐体201は、スピーカ205と、マイクロホン206と、操作部207と、カメラ部208とを備えている。なお、筐体201の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造又はスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
図16は、図15に示すスマートフォン200の構成を示すブロック図である。
図16に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部210と、表示入力部204と、通話部211と、操作部207と、カメラ部208と、記憶部212と、外部入出力部213と、GPS(Global Positioning System)受信部214と、モーションセンサ部215と、電源部216と、主制御部220とを備える。
また、スマートフォン200の主たる機能として、図示省略の基地局装置BSと図示省略の移動通信網NWとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
無線通信部210は、主制御部220の指示にしたがって、移動通信網NWに収容された基地局装置BSに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータ等の送受信、ウェブデータ又はストリーミングデータ等の受信を行う。
表示入力部204は、主制御部220の制御により、画像(静止画像及び動画像)又は文字情報等を表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル202と、操作パネル203とを備える。
表示パネル202は、LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro−Luminescence Display)等を表示デバイスとして用いたものである。
操作パネル203は、表示パネル202の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指又は尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指又は尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部220に出力する。次いで、主制御部220は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル202上の操作位置(座標)を検出する。
図16に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン200の表示パネル202と操作パネル203とは一体となって表示入力部204を構成しているが、操作パネル203が表示パネル202を完全に覆うような配置となっている。
係る配置を採用した場合、操作パネル203は、表示パネル202外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル203は、表示パネル202に重なる重畳部分についての検出領域(以下、表示領域と称する)と、それ以外の表示パネル202に重ならない外縁部分についての検出領域(以下、非表示領域と称する)とを備えていてもよい。
なお、表示領域の大きさと表示パネル202の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル203が、外縁部分と、それ以外の内側部分の2つの感応領域を備えていてもよい。さらに、外縁部分の幅は、筐体201の大きさ等に応じて適宜設計されるものである。
さらにまた、操作パネル203で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等が挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
通話部211は、スピーカ205又はマイクロホン206を備え、マイクロホン206を通じて入力されたユーザの音声を主制御部220にて処理可能な音声データに変換して主制御部220に出力したり、無線通信部210あるいは外部入出力部213により受信された音声データを復号してスピーカ205から出力させたりするものである。
また、図15に示すように、例えば、スピーカ205を表示入力部204が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン206を筐体201の側面に搭載することができる。
操作部207は、キースイッチ等を用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図15に示すように、操作部207は、スマートフォン200の筐体201の側面に搭載され、指等で押下されるとオンとなり、指を離すとバネ等の復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
記憶部212は、主制御部220の制御プログラム及び制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称又は電話番号等を対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、WebブラウジングによりダウンロードしたWebデータ、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータ等を一時的に記憶するものである。また、記憶部212は、スマートフォン内蔵の内部記憶部217と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部218により構成される。
なお、記憶部212を構成するそれぞれの内部記憶部217と外部記憶部218は、フラッシュメモリタイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、MicroSD(登録商標)メモリ等)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等の格納媒体を用いて実現される。
外部入出力部213は、スマートフォン200に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)、IEEE1394等)又はネットワーク(例えば、インターネット、無線LAN、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)、RFID(Radio Frequency Identification)、赤外線通信(Infrared Data Association:IrDA)(登録商標)、UWB(Ultra Wideband)(登録商標)、ジグビー(ZigBee)(登録商標)等)により直接的又は間接的に接続するためのものである。
スマートフォン200に連結される外部機器としては、例えば、有/無線ヘッドセット、有/無線外部充電器、有/無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード(Memory card)、SIM(Subscriber Identity Module Card)/UIM(User Identity Module Card)カード、オーディオ・ビデオI/O(Input/Output)端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有/無線接続されるスマートフォン、有/無線接続されるパーソナルコンピュータ、有/無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホン等がある。
外部入出力部213は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン200の内部の各構成要素に伝達したり、スマートフォン200の内部のデータが外部機器に伝送されるようにしたりすることができる。
GPS受信部214は、主制御部220の指示にしたがって、GPS衛星ST1〜STnから送信されるGPS信号を受信し、受信した複数のGPS信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン200の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。GPS受信部214は、無線通信部210又は外部入出力部213(例えば、無線LAN)から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
モーションセンサ部215は、例えば、3軸の加速度センサ等を備え、主制御部220の指示にしたがって、スマートフォン200の物理的な動きを検出する。スマートフォン200の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン200の動く方向又は加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部220に出力されるものである。
電源部216は、主制御部220の指示にしたがって、スマートフォン200の各部に、バッテリ(図示しない)に蓄えられる電力を供給するものである。
主制御部220は、マイクロプロセッサを備え、記憶部212が記憶する制御プログラム及び制御データにしたがって動作し、スマートフォン200の各部を統括して制御するものである。また、主制御部220は、無線通信部210を通じて、音声通信又はデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
アプリケーション処理機能は、記憶部212が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部220が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部213を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能、電子メールの送受信を行う電子メール機能、又はウェブページを閲覧するウェブブラウジング機能等がある。
また、主制御部220は、受信データ又はダウンロードしたストリーミングデータ等の画像データ(静止画像又は動画像のデータ)に基づいて、映像を表示入力部204に表示する等の画像処理機能を備える。
画像処理機能とは、主制御部220が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部204に表示する機能のことをいう。
さらに、主制御部220は、表示パネル202に対する表示制御と、操作部207、操作パネル203を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
表示制御の実行により、主制御部220は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコン又はスクロールバー等のソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。
なお、スクロールバーとは、表示パネル202の表示領域に収まりきれない大きな画像等について、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
また、操作検出制御の実行により、主制御部220は、操作部207を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル203を通じて、上記アイコンに対する操作と上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付けたりする。
さらに、操作検出制御の実行により主制御部220は、操作パネル203に対する操作位置が、表示パネル202に重なる重畳部分(表示領域)か、それ以外の表示パネル202に重ならない外縁部分(非表示領域)かを判定し、操作パネル203の感応領域又はソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
また、主制御部220は、操作パネル203に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。
ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指等によって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも1つについて軌跡を描く操作を意味する。
カメラ部208は、図1に示したデジタルカメラにおける外部メモリ制御部20、記憶媒体21、表示制御部22、表示部23、及び操作部14以外の構成を含む。
カメラ部208によって生成された撮像画像データは、記憶部212に記憶したり、外部入出力部213又は無線通信部210を通じて出力したりすることができる。
図15に示すスマートフォン200において、カメラ部208は表示入力部204と同じ面に搭載されているが、カメラ部208の搭載位置はこれに限らず、表示入力部204の背面に搭載されてもよい。
また、カメラ部208はスマートフォン200の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル202にカメラ部208で取得した画像を表示したり、操作パネル203の操作入力のひとつとして、カメラ部208の画像を利用したりすることができる。
また、GPS受信部214が位置を検出する際に、カメラ部208からの画像を参照して位置を検出することもできる。さらには、カメラ部208からの画像を参照して、3軸の加速度センサを用いずに、或いは、3軸の加速度センサと併用して、スマートフォン200のカメラ部208の光軸方向を判断したり、現在の使用環境を判断したりすることもできる。勿論、カメラ部208からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
その他、静止画又は動画の画像データにGPS受信部214により取得した位置情報、マイクロホン206により取得した音声情報(主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい)、モーションセンサ部215により取得した姿勢情報等を付加して記憶部212に記憶したり、外部入出力部213又は無線通信部210を通じて出力したりすることもできる。
以上のような構成のスマートフォン200においても、失敗の少ないフォーカスブラケット撮像が可能となる。
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
(1)
光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子と、上記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に上記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で上記撮像素子により上記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御部と、を備え、上記撮像制御部は、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置同士の間隔を狭くする撮像装置。
(2)
(1)記載の撮像装置であって、上記撮像制御部は、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置の数を多く設定する撮像装置。
(3)
(1)又は(2)記載の撮像装置であって、上記複数の撮像位置は、第一の撮像位置と、第二の撮像位置と、上記第一の撮像位置と上記第二の撮像位置の間の少なくとも1つの第三の撮像位置であり、上記撮像制御部は、上記撮像制御を実施する場合に、上記第三の撮像位置に上記フォーカスレンズの主点を合わせて上記撮像素子により最初の撮像を行い、その後は、上記第三の撮像位置よりも上記第一の撮像位置側に設定された撮像位置と、上記第三の撮像位置よりも上記第二の撮像位置側に設定された撮像位置とで交互に上記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像装置。
(4)
(3)記載の撮像装置であって、上記撮像制御部は、上記撮像制御を実施する場合に、上記最初の撮像を行った後、上記第一の撮像位置に上記フォーカスレンズの主点を合わせて上記撮像素子により2回目の撮像を行い、その後、上記第二の撮像位置に上記フォーカスレンズの主点を合わせて上記撮像素子により3回目の撮像を行い、その後は、上記第三の撮像位置よりも上記第一の位置側に設定された撮像位置と、上記第三の撮像位置よりも上記第二の位置側に設定された撮像位置とで交互に上記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像装置。
(5)
(1)〜(4)のいずれか1つに記載の撮像装置であって、上記撮像光学系は絞りを含み、上記撮像制御部は、上記複数の撮像位置同士の間隔が狭いほど上記絞りのF値を小さくして上記被写体の撮像を行う撮像装置。
(6)
(1)〜(5)のいずれか1つに記載の撮像装置であって、上記撮像制御によって得られる撮像画像データに基づいて撮像中の被写体の動きを検出する動き検出部を更に備え、上記撮像制御部は、上記動き検出部によって被写体の動きが検出された場合に上記撮像制御を終了する撮像装置。
(7)
(1)〜(6)のいずれか1つに記載の撮像装置であって、上記撮像制御が実施されている場合に、上記撮像制御部が設定している上記複数の撮像位置に基づく情報を表示部に表示させる表示制御部を更に備える撮像装置。
(8)
(1)〜(7)のいずれか1つに記載の撮像装置であって、完了済みの上記撮像制御のうち上記複数の撮像位置同士の間隔が最も狭い上記撮像制御により得られた撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御部を更に備える撮像装置。
(9)
(1)〜(7)のいずれか1つに記載の撮像装置であって、上記撮像制御により得られた全ての撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御部を更に備える撮像装置。
(10)
(9)記載の撮像装置であって、上記全ての上記撮像画像データを合成して、深度合成された画像データを生成する画像処理部を更に備える撮像装置。
(11)
(9)又は(10)記載の撮像装置であって、上記複数回の撮像制御の各々において上記移動範囲に設定される上記撮像位置は全て異なる撮像装置。
(12)
光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を用いた撮像方法であって、上記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に上記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で上記撮像素子により上記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御ステップを備え、上記撮像制御ステップでは、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置同士の間隔を狭くする撮像方法。
(13)
(12)記載の撮像方法であって、上記撮像制御ステップでは、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置の数を多く設定する撮像方法。
(14)
(12)又は(13)記載の撮像方法であって、上記複数の合焦位置は、第一の撮像位置と、第二の撮像位置と、上記第一の撮像位置と上記第二の撮像位置の間の少なくとも1つの第三の撮像位置であり、上記撮像制御ステップでは、上記撮像制御を実施する場合に、上記第三の撮像位置に上記フォーカスレンズの主点を合わせて上記撮像素子により最初の撮像を行い、その後は、上記第三の撮像位置よりも上記第一の撮像位置側に設定された撮像位置と、上記第三の撮像位置よりも上記第二の撮像位置側に設定された撮像位置とで交互に上記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像方法。
(15)
(14)記載の撮像方法であって、上記撮像制御ステップでは、上記撮像制御を実施する場合に、上記最初の撮像を行った後、上記第一の撮像位置に上記フォーカスレンズの主点を合わせて上記撮像素子により2回目の撮像を行い、その後、上記第二の撮像位置に上記フォーカスレンズの主点を合わせて上記撮像素子により3回目の撮像を行い、その後は、上記第三の撮像位置よりも上記第一の位置側に設定された撮像位置と、上記第三の撮像位置よりも上記第二の位置側に設定された撮像位置とで交互に上記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像方法。
(16)
(12)〜(15)のいずれか1つに記載の撮像方法であって、上記撮像光学系は絞りを含み、上記撮像制御ステップでは、上記複数の撮像位置同士の間隔が狭いほど上記絞りのF値を小さくして上記被写体の撮像を行う撮像方法。
(17)
(12)〜(16)のいずれか1つに記載の撮像方法であって、上記撮像制御によって得られる撮像画像データに基づいて撮像中の被写体の動きを検出する動き検出ステップを更に備え、上記撮像制御ステップでは、上記動き検出ステップによって被写体の動きが検出された場合に上記撮像制御を終了する撮像方法。
(18)
(12)〜(17)のいずれか1つに記載の撮像方法であって、上記撮像制御が実施されている場合に、上記撮像制御ステップで設定している上記複数の撮像位置に基づく情報を表示部に表示させる表示制御ステップを更に備える撮像方法。
(19)
(12)〜(18)のいずれか1つに記載の撮像方法であって、完了済みの上記撮像制御のうち上記複数の撮像位置同士の間隔が最も狭い上記撮像制御により得られた撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御ステップを更に備える撮像方法。
(20)
(12)〜(18)のいずれか1つに記載の撮像方法であって、上記撮像制御により得られた全ての撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御ステップを更に備える撮像方法。
(21)
(20)記載の撮像方法であって、上記全ての上記撮像画像データを合成して、深度合成された画像データを生成する画像処理ステップを更に備える撮像方法。
(22)
(20)又は(21)記載の撮像方法であって、上記複数回の撮像制御の各々において上記移動範囲に設定される上記撮像位置は全て異なる撮像方法。
(23)
光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を用いた撮像方法をコンピュータに実行させるための撮像プログラムであって、上記撮像方法は、上記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に上記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で上記撮像素子により上記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御ステップを備え、上記撮像制御ステップでは、上記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、上記複数の撮像位置同士の間隔を狭くする撮像プログラム。
本発明によれば、フォーカスブラケットモードでの撮像失敗の可能性を減らすことのできる撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラムを提供することができる。
以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、2017年3月15日出願の日本特許出願(特願2017−050270)に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
1 撮像レンズ
2 絞り
4 レンズ制御部
5 撮像素子
6 アナログ信号処理部
7 アナログデジタル変換回路
8 レンズ駆動部
9 絞り駆動部
10 撮像素子駆動部
11 システム制御部
11A 撮像制御部
11B 記憶制御部
11C 動き検出部
11D 表示制御部
14 操作部
15 メモリ制御部
16 メインメモリ
17 デジタル信号処理部
17A 画像処理部
20 外部メモリ制御部
21 記憶媒体
22 表示制御部
23 表示部
24 制御バス
25 データバス
40 レンズ装置
LV ライブビュー画像
H 昆虫
AF1,AF2 エリア
A1 可動範囲
A2 移動範囲
P1,P2 撮像位置
1a〜3a 撮像位置
p1,p2 撮像位置
1b〜6b 撮像位置
1c〜13c 撮像位置
23A,23B 画像
200 スマートフォン
201 筐体
202 表示パネル
203 操作パネル
204 表示入力部
205 スピーカ
206 マイクロホン
207 操作部
208 カメラ部
210 無線通信部
211 通話部
212 記憶部
213 外部入出力部
214 GPS受信部
215 モーションセンサ部
216 電源部
217 内部記憶部
218 外部記憶部
220 主制御部
ST1〜STn GPS衛星

Claims (21)

  1. 光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子と、
    前記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に前記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で前記撮像素子により前記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御部と、を備え、
    前記撮像制御部は、前記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、前記複数の撮像位置同士の間隔を狭く、且つ、前記複数の撮像位置の数を多く設定する撮像装置。
  2. 請求項1記載の撮像装置であって、
    前記複数の撮像位置は、第一の撮像位置と、第二の撮像位置と、前記第一の撮像位置と前記第二の撮像位置の間の少なくとも1つの第三の撮像位置であり、
    前記撮像制御部は、前記撮像制御を実施する場合に、前記第三の撮像位置に前記フォーカスレンズの主点を合わせて前記撮像素子により最初の撮像を行い、その後は、前記第三の撮像位置よりも前記第一の撮像位置側に設定された撮像位置と、前記第三の撮像位置よりも前記第二の撮像位置側に設定された撮像位置とで交互に前記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像装置。
  3. 請求項2記載の撮像装置であって、
    前記撮像制御部は、前記撮像制御を実施する場合に、前記最初の撮像を行った後、前記第一の撮像位置に前記フォーカスレンズの主点を合わせて前記撮像素子により2回目の撮像を行い、その後、前記第二の撮像位置に前記フォーカスレンズの主点を合わせて前記撮像素子により3回目の撮像を行い、その後は、前記第三の撮像位置よりも前記第一の位置側に設定された撮像位置と、前記第三の撮像位置よりも前記第二の位置側に設定された撮像位置とで交互に前記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項記載の撮像装置であって、
    前記撮像光学系は絞りを含み、
    前記撮像制御部は、前記複数の撮像位置同士の間隔が狭いほど前記絞りのF値を小さくして前記被写体の撮像を行う撮像装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項記載の撮像装置であって、
    前記撮像制御によって得られる撮像画像データに基づいて撮像中の被写体の動きを検出する動き検出部を更に備え、
    前記撮像制御部は、前記動き検出部によって被写体の動きが検出された場合に前記撮像制御を終了する撮像装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項記載の撮像装置であって、
    前記撮像制御が実施されている場合に、前記撮像制御部が設定している前記複数の撮像位置に基づく情報を表示部に表示させる表示制御部を更に備える撮像装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項記載の撮像装置であって、
    完了済みの前記撮像制御のうち前記複数の撮像位置同士の間隔が最も狭い前記撮像制御により得られた撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御部を更に備える撮像装置。
  8. 請求項1〜6のいずれか1項記載の撮像装置であって、
    前記撮像制御により得られた全ての撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御部を更に備える撮像装置。
  9. 請求項8記載の撮像装置であって、
    前記全ての前記撮像画像データを合成して、深度合成された画像データを生成する画像処理部を更に備える撮像装置。
  10. 請求項8又は9記載の撮像装置であって、
    前記複数回の撮像制御の各々において前記移動範囲に設定される前記撮像位置は全て異なる撮像装置。
  11. 光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を用いた撮像方法であって、
    前記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に前記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で前記撮像素子により前記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御ステップを備え、
    前記撮像制御ステップでは、前記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、前記複数の撮像位置同士の間隔を狭く、且つ、前記複数の撮像位置の数を多く設定する撮像方法。
  12. 請求項11記載の撮像方法であって、
    前記複数の撮像位置は、第一の撮像位置と、第二の撮像位置と、前記第一の撮像位置と前記第二の撮像位置の間の少なくとも1つの第三の撮像位置であり、
    前記撮像制御ステップでは、前記撮像制御を実施する場合に、前記第三の撮像位置に前記フォーカスレンズの主点を合わせて前記撮像素子により最初の撮像を行い、その後は、前記第三の撮像位置よりも前記第一の撮像位置側に設定された撮像位置と、前記第三の撮像位置よりも前記第二の撮像位置側に設定された撮像位置とで交互に前記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像方法。
  13. 請求項12記載の撮像方法であって、
    前記撮像制御ステップでは、前記撮像制御を実施する場合に、前記最初の撮像を行った後、前記第一の撮像位置に前記フォーカスレンズの主点を合わせて前記撮像素子により2回目の撮像を行い、その後、前記第二の撮像位置に前記フォーカスレンズの主点を合わせて前記撮像素子により3回目の撮像を行い、その後は、前記第三の撮像位置よりも前記第一の位置側に設定された撮像位置と、前記第三の撮像位置よりも前記第二の位置側に設定された撮像位置とで交互に前記フォーカスレンズの主点を合わせながら撮像を行う撮像方法。
  14. 請求項11〜13のいずれか1項記載の撮像方法であって、
    前記撮像光学系は絞りを含み、
    前記撮像制御ステップでは、前記複数の撮像位置同士の間隔が狭いほど前記絞りのF値を小さくして前記被写体の撮像を行う撮像方法。
  15. 請求項11〜14のいずれか1項記載の撮像方法であって、
    前記撮像制御によって得られる撮像画像データに基づいて撮像中の被写体の動きを検出する動き検出ステップを更に備え、
    前記撮像制御ステップでは、前記動き検出ステップによって被写体の動きが検出された場合に前記撮像制御を終了する撮像方法。
  16. 請求項11〜15のいずれか1項記載の撮像方法であって、
    前記撮像制御が実施されている場合に、前記撮像制御ステップで設定している前記複数の撮像位置に基づく情報を表示部に表示させる表示制御ステップを更に備える撮像方法。
  17. 請求項11〜16のいずれか1項記載の撮像方法であって、
    完了済みの前記撮像制御のうち前記複数の撮像位置同士の間隔が最も狭い前記撮像制御により得られた撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御ステップを更に備える撮像方法。
  18. 請求項11〜16のいずれか1項記載の撮像方法であって、
    前記撮像制御により得られた全ての撮像画像データを記憶媒体に記憶する記憶制御ステップを更に備える撮像方法。
  19. 請求項18記載の撮像方法であって、
    前記全ての前記撮像画像データを合成して、深度合成された画像データを生成する画像処理ステップを更に備える撮像方法。
  20. 請求項18又は19記載の撮像方法であって、
    前記複数回の撮像制御の各々において前記移動範囲に設定される前記撮像位置は全て異なる撮像方法。
  21. 光軸方向の第一の位置と第二の位置の間の範囲で主点の位置を変更可能なフォーカスレンズを含む撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子を用いた撮像方法をコンピュータに実行させるための撮像プログラムであって、
    前記撮像方法は、前記範囲の少なくとも一部の範囲である移動範囲に設定した複数の撮像位置の各々に前記フォーカスレンズの主点を合わせた状態で前記撮像素子により前記撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像制御を複数回続けて行う撮像制御ステップを備え、
    前記撮像制御ステップでは、前記複数回の撮像制御のうち時系列で後に実施するものほど、前記複数の撮像位置同士の間隔を狭く、且つ、前記複数の撮像位置の数を多く設定する撮像プログラム。
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