JP7266204B2 - Imaging device - Google Patents

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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 imaging function.
It 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。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200001 discloses an image pickup apparatus having a tilt photographing function using the Scheimpflug principle.

特開2017-173802号公報JP 2017-173802 A

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 an image pickup device having a tilt shooting function using the Scheimpflug principle, for example, by tilting a lens, a game such as volleyball, soccer, track and field, or the like can be imaged from an obliquely upper position such as a stand seat in a stadium. In this case, an in-focus image can be captured from the near side to the far 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, when the floor is focused on, the upper part of the player playing on the floor may not fit within the depth of field and the upper part may be blurred. In this case, by narrowing down the aperture of the optical system to deepen the depth of field, it is possible to generally focus on the upper side as well, but if the shutter speed cannot be changed, the ISO sensitivity should be adjusted by the amount of aperture. need to be increased, which increases the noise on the captured image.

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 capable of obtaining 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 imaging device according to a first aspect of the present disclosure includes an imaging device that captures a subject image formed on an imaging surface and generates image data, and an optical system that includes a focus lens and forms a subject image on the imaging surface. a focus lens driving unit that drives the focus lens in the direction of the optical axis; an imaging element tilting unit that rotates and tilts the imaging surface of the imaging element about an axis that is not parallel to the optical axis; a focus lens driving unit and the imaging element tilting unit; and a control unit that controls the unit. The control unit (a) causes the focus lens driving unit to move the focus lens so that the subject is focused on a first predetermined position on the reference plane, and then (b) the height from the reference plane on the optical axis. Based on the positional relationship between the second predetermined position at the predetermined height and the first predetermined position, the focus lens driving 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) tilting the image pickup surface of the image pickup device by the image pickup device tilting unit so that the focus plane becomes a plane parallel to the reference plane and at 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 imaging device according to a second aspect of the present disclosure includes an imaging device that captures a subject image formed on an imaging surface and generates image data, and an optical system that includes a focus lens and forms an image of the subject on the imaging surface. , a focus lens driving unit that drives the focus lens in the optical axis direction, an optical system tilting unit that rotates and tilts the principal point plane of the optical system about an axis that is not parallel to the optical axis, a focus lens driving unit and the optical system a control unit that controls the tilting unit. The control unit (a) causes the focus lens driving unit to move the focus lens so that the subject is focused on a first predetermined position on the reference plane, and then (b) the height from the reference plane on the optical axis. Based on the positional relationship between the second predetermined position at the predetermined height and the first predetermined position, the focus lens driving 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) tilting the principal point plane of the optical system by the optical system tilting unit so that the focus plane 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 apparatus of the present disclosure, it is possible to obtain an image in which the subject on the reference plane is in focus while suppressing an increase in ISO sensitivity.

実施の形態1のデジタルカメラの構成を示す図1 is a diagram showing the configuration of a digital camera according to Embodiment 1; FIG. 撮像素子傾動部の構成の一例を示した図The figure which showed an example of a structure of an image pick-up element tilting part. チルト撮影設定画面の一例を示した図A diagram showing an example of the tilt shooting setting screen チルト撮影動作の流れを説明したフローチャートFlowchart explaining the flow of tilt shooting operation 撮像面のチルト角φ0の算出方法を説明した図A diagram explaining a method of calculating the tilt angle φ0 of the imaging plane. 被写界深度内での合焦を説明した図Diagram explaining focusing within the depth of field 光軸方向距離t2の算出方法を説明した図A diagram explaining a method of calculating the optical axis direction distance t2. 撮像面のチルト角φ1´の算出方法を説明した図A diagram explaining a method of calculating a tilt angle φ1′ of an imaging plane. 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絞り値Fの算出方法を説明した図A diagram explaining how to calculate the aperture value F that achieves the depth of field set on the tilt shooting setting screen. 実施の形態2のデジタルカメラの構成を示す図FIG. 2 shows a configuration of a digital camera according to Embodiment 2; 光学系傾動部の構成の一例を示した図The figure which showed an example of a structure of an optical system tilting part. チルト撮影動作の流れを説明したフローチャートFlowchart explaining the flow of tilt shooting operation 主点面のチルト角φ0の算出方法を説明した図Diagram explaining how to calculate the tilt angle φ0 of the principal point plane 光軸方向距離t2の算出方法を説明した図A diagram explaining a method of calculating the optical axis direction distance t2. 主点面のチルト角φ1の算出方法を説明した図Diagram explaining how to calculate the tilt angle φ1 of the principal point plane 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絞り値Fの算出方法を説明した図A diagram explaining how to calculate the aperture value F that achieves the depth of field set on the tilt shooting setting screen. 本開示の課題を説明した図Diagram explaining the problem of the present disclosure 本開示の課題を説明した図Diagram explaining the problem of the present disclosure 本開示の課題を説明した図Diagram explaining the problem of the present disclosure

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 descriptions of well-known matters and redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary verbosity in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. It is noted that the inventor(s) provide the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, which are intended to limit the claimed subject matter. 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。
(Disclosure process)
17 to 19 are diagrams explaining the problem of the present disclosure. For example, when a game such as volleyball is to be imaged from an obliquely upper position such as a stand seat around a volleyball court (sports field), a general imaging device, for example, has a predetermined position on the floor as shown in FIG. When the position P1 (for example, the center line) is focused, the plane of focus is inclined with respect to the floor. As a result, the portion protruding from the range of depth of field in front of and behind the focus plane is out of focus and blurred. In such a case, by narrowing down the aperture greatly to increase the depth of field, it is possible to focus almost from the front to the back of the floor surface of the stadium. However, if the aperture is narrowed down, depending on the shooting conditions, it may be necessary to increase the ISO sensitivity (gain), resulting in an increase in image noise.

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 an image pickup apparatus such as that disclosed in Patent Document 1 is used, according to the Scheimpflug principle, as shown in FIG. By tilting the plane containing the "lens principal point"), it is possible to focus from the front to the back of the stadium floor (an example of the reference plane) without stopping the diaphragm. It should be noted that focusing can be similarly achieved by tilting the imaging surface (sensor surface) of the imaging element.

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 the floor is focused on, as shown in FIG. 18, only the upper (front) part of the depth of field can be used. ) may not fit within the depth of field and the top may be blurred. In this case, by narrowing down the aperture of the optical system to deepen the depth of field, it is possible to bring the upper part into focus, but if the shutter speed cannot be changed, raise the ISO sensitivity by the amount of the aperture. is necessary and increases 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。 As a result of intensive studies by the inventors of the present application on the above problem, as shown in FIG. can also be effectively used, and it has been found that 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 achieve this, a new problem arises as to how to set the focal plane at a height above the floor where no object exists. This 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)
Embodiments of an imaging device according to the present disclosure will be described below 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 a digital camera 100 according to the first embodiment.

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 digital camera 100 includes an optical system 110, an image sensor 130, a liquid crystal monitor 220, a controller 180, a card slot 190, and the like.

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。 Optical system 110 includes zoom lens 111 , focus lens 112 , and diaphragm 113 .

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 zoom lens 111 is a lens for changing the magnification of the subject image formed on the imaging device 130 by the optical system 110 . The zoom lens 111 is composed of one or more lenses. The zoom lens driving unit 121 includes a user-operable zoom ring or the like, transmits the user's operation to the zoom lens 111 , and moves the zoom lens 111 along the optical axis direction of the optical system 110 .

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 focus lens 112 is a lens for changing the focus state of the subject image formed on the imaging device 130 by the optical system 110 . The focus lens 112 is composed of one or more lenses.

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 lens driver 122 includes a motor, and moves the focus lens 112 along the optical axis of the optical system 110 under the control of the controller 180 . The focus lens driving unit 122 can be implemented with a DC motor, stepping motor, servo motor, ultrasonic motor, or the like.

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 diaphragm 113 is an element that adjusts the amount of light incident on the imaging element 130 . The diaphragm 113 has, for example, a plurality of diaphragm blades, and adjusts the amount of light incident on the imaging element 130 by adjusting the size of the opening formed by the diaphragm blades.

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。 A diaphragm driver 123 drives the diaphragm 113 . Aperture driving unit 123 can be realized by a DC motor, a stepping motor, a servo motor, an ultrasonic motor, or the like.

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 imaging device 130 captures a subject image incident through the optical system 110 and generates image data. The generated image data is digitized by an AD converter (Analog-to-Digital Converter (ADC)) 140 . The imaging device 130 operates at timing controlled by a timing generator (Timing Generator (TG)) 150 . The operation of the imaging device 130 includes a still image imaging operation, a through image imaging operation, and the like. The through image is mainly a moving image, and is displayed on the liquid crystal monitor 220 so that the user can decide the composition for capturing a still image.

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 imaging element 130 is a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, or the like.

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 an image indicated by display image data image-processed by the controller 180 . The liquid crystal monitor 220 has a touch sensor function. Various settings for the digital camera 100 can be made by the user performing a touch operation on the operation screen displayed on the liquid crystal monitor 220 .

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 controller 180 controls the overall operation of the digital camera 100 by controlling components such as the imaging element 130 in response to instructions from the release button 210 . Controller 180 sends a vertical synchronization signal to timing generator 150 . In parallel with this, the controller 180 generates an exposure synchronization signal. Controller 180 uses built-in memory 230 (including DRAM (Dynamic Random Access Memory)) as a work memory during control operations or image processing operations. The controller 180 performs predetermined image processing on the image data digitized by the AD converter 140 . The predetermined image processing is, for example, gamma correction processing, white balance correction processing, scratch correction processing, YC conversion processing, electronic zoom processing, or JPEG (Joint Photographic Experts Group) compression processing.

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 controller 180 may be configured by a hardwired electronic circuit, or may be configured by a microcomputer using a program. For example, the controller 180 can be configured with a CPU (Central Processing Unit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or DSP (Digital Signal Processor).

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。 A memory card 200 can be inserted into the card slot 190 . Card slot 190 controls memory card 200 based on control from controller 180 . The digital camera 100 can store image data in the memory card 200 and read image data from the memory card 200 .

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。 Digital camera 100 of the present embodiment further includes image sensor tilting section 160 and tilt angle sensor 170 .

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 imaging device tilting section 160. As shown in FIG. Note that FIG. 2 shows a lens 110A in which a plurality of lenses such as the zoom lens 111 and the focus lens 112 included in the optical system 110 are integrated into one.

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 imaging element tilting unit 160 rotates and tilts the imaging surface (sensor surface) of the imaging element 130 around the x-axis (an axis perpendicular to the optical axis and on the imaging surface (an example of an axis not parallel to the optical axis)). Let In the example of FIG. 2, the image pickup device tilting unit 160 includes a movable plate 163 to which the image pickup device 130 is fixed, and a fixed frame 161 that is arranged in front of and behind the movable plate 163 and fixed to a housing member of the digital camera 100 or the like. , 162 . Coils 168 and 169 are fixed to the movable plate 163 , and magnets 164 , 165 , 166 and 167 are fixed to the fixed frames 161 and 162 at positions facing the coils 168 and 169 . Although not shown in FIG. 2, the tilt angle sensor 170 described above is attached to the movable plate 163 . By controlling the current applied to the coils 168, 169, the attractive force and the repulsive force between the coils 168, 169 and the magnets 164, 165, 166, 167 are changed to move the movable plate 163 around the x-axis. It can be rotated and tilted with respect to fixed frames 161 and 162 . As a result, the imaging surface of the imaging element 130 can be rotated and tilted around the x-axis. Note that the imaging device tilting unit 160 may be configured in any way as long as it is possible to rotate and tilt the imaging surface of the imaging device 130 about an axis that is not parallel to the optical axis. For example, the imaging element tilting unit 160 may use a stepping motor, a voice coil motor, or other actuators. When a stepping motor is used as the actuator, open control becomes possible, and along with this, the tilt angle sensor 170 can be made unnecessary.

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 tilt angle sensor 170 is a sensor for detecting the tilt angle of the imaging surface of the imaging device 130 . The tilt angle sensor 170 can be implemented by, for example, a magnet and a Hall element.

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 controller 180 uses the touch sensor function of the LCD monitor 220 to set the camera height, camera depression angle, focal plane height, and depth of field information set by the user, and based on the signal from the tilt angle sensor 170. to control the image sensor tilting unit 160 .

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 digital camera 100 of the present embodiment has a tilt photographing function of tilting the imaging surface of the imaging device 130 to capture an image. The tilt photographing function will be described below. Here, for ease of understanding, as a specific example, a case in which the digital camera 100 is installed above the stands of a stadium for volleyball, soccer, or the like and photographed is described.

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 a tilt shooting 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 shooting function, the user uses the touch sensor function of the liquid crystal monitor 220 to display the tilt shooting setting screen (GUI) of FIG. The tilt shooting setting screen displays input windows for camera height, camera depression angle, focus plane height, and depth of field, and an execution button. The user inputs the camera height, camera depression angle, focus plane height, and depth of field, and touches the execution button. Note that the height of the focal plane and the depth of field are set to values desired by the user. When the execution button is touched, the controller 180 stores the input information (tilt shooting setting information) in the built-in memory 230 . Here, the camera height is the height from the stadium floor (an example of a reference plane) to the principal point of the optical system 110 (hereinafter referred to as "lens principal point"). In Embodiment 2, which will be described later, the camera height is the height from the floor surface of the stadium to the center of the imaging surface of the imaging device 130 . The camera depression angle is the angle between the optical axis of the optical system 110 and the horizontal direction when the optical system 110 of the camera is aimed at a first predetermined position (such as the center line) of the stadium. The focus plane height is the height from the floor of the stadium to the focus plane. The depth of field is the depth of field in the direction (vertical direction) perpendicular to the floor surface of the stadium.

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 flow chart 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 shooting function is activated, the controller 180 reads the tilt shooting setting information set on the tilt shooting setting screen of FIG. 3 from the built-in memory 230 (S11).

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 controller 180 calculates a tilt angle φ0 of the imaging plane for making the plane of focus perpendicular to the floor and including the first predetermined position P1 (S12).

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 explaining a method of calculating the tilt angle φ0 of the imaging plane. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focal plane a plane perpendicular to the floor surface and containing the first predetermined position P1, on the vertical focal plane, an extension line of the imaging plane and an extension line of the principal point plane are They should intersect at one point. In this embodiment, by tilting the imaging plane from the state indicated by the dashed line parallel to the principal point plane to the state indicated by the solid line, the extension line of the imaging plane is aligned with the intersection of the extension line of the principal point plane and the focus plane. let them cross The tilt angle φ0 of the imaging plane at this time is equal to the included angle (φ0) around the intersection of the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane.

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 Equation (1).

Figure 0007266204000001
ここで、fは光学系110の焦点距離、θはデジタルカメラ100の俯角(カメラ俯角)、Hcは床面から光学系110のレンズ主点までの距離(カメラ高さ)である。fの値は、内蔵メモリ230に予め格納されている。θとしては、チルト撮影設定画面で設定されたカメラ俯角が用いられる。Hcとしては、チルト撮影設定画面で設定されたカメラ高さが用いられる。
Figure 0007266204000001
Here, f is the focal length of the optical system 110, θ is the depression angle of the digital camera 100 (camera depression angle), and Hc is the distance from the floor to the lens principal point of the optical system 110 (camera height). The value of f is prestored in the built-in memory 230 . As θ, the camera depression angle set on the tilt shooting setting screen is used. As Hc, the camera height set on the tilt shooting setting screen is used.

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 controller 180 tilts the imaging element 130 by the imaging element tilting section 160 so that the tilt angle of the imaging plane becomes φ0 (S13). This makes the plane of focus perpendicular to the floor.

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 based on contrast detection, the position where the contrast value is maximized is 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 illustrated in FIG. 6, even if the first predetermined position P1 (for example, the center line) on the floor is not completely in focus (out of focus), The controller may determine that Therefore, in the present embodiment, the image pickup device 130 is tilted by the image pickup device tilting unit 160 so that the tilt angle of the image pickup surface becomes φ0, and the focal plane is made perpendicular to the floor surface. Shallow depth of field for directions. This improves the accuracy of focusing on the first predetermined position P1 on the floor.

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 controller 180 causes the focus lens driving section 122 to move the focus lens 112 so that the contrast value of the image output from the image sensor 130 is maximized (S14). That is, the controller 180 performs autofocus control for focusing on the first predetermined position P1.

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。 In moving the focus lens 112 in step S14, if the diaphragm 113 is not in the open state, the focus lens 112 may be moved after driving the diaphragm 113 so as to open the diaphragm. After moving the focus lens 112, the aperture is returned to the original aperture value (aperture value to be used at the time of photographing) from full aperture. By opening the diaphragm 113 when performing autofocus control in this manner, the depth of field becomes shallower, and the accuracy of focusing on the first predetermined position P1 on the floor can be further improved. can. It should be noted that changing the aperture value closer to full aperture than the original aperture value also makes the depth of field shallower, and it is possible to further improve the focusing accuracy. Here, when changing the aperture value to the open aperture side makes the image too bright, the shutter speed should be increased and/or the ISO sensitivity should be lowered.

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 controller 180 moves the focus position from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2 having a height H (focus plane height) from the floor on the optical axis. to the lens principal point (hereinafter referred to as "optical axis direction distance") t2 is calculated (S15).

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 explaining a method of calculating the optical axis direction distance t2. FIG. 7(a) shows the image before the focus position is moved, and FIG. 7(b) shows the image after the focus position is moved.

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 Equation 2.

Figure 0007266204000002
ここで、fは光学系110の焦点距離、θはデジタルカメラ100の俯角(カメラ俯角)、t1は、ステップS14のオートフォーカス制御でフォーカスレンズ112が移動した後(コントローラが合焦していると判断したとき)の撮像面中心からレンズ主点までの光軸方向距離、Hはピント面の床面からの距離(ピント面高さ)である。fの値は、内蔵メモリ230に予め格納されている。θとしては、チルト撮影設定画面で設定されたカメラ俯角が用いられる。Hとしては、チルト撮影設定画面で設定されたピント面高さが用いられる。
Figure 0007266204000002
Here, f is the focal length of the optical system 110, θ is the depression angle of the digital camera 100 (camera depression angle), and t1 is after the focus lens 112 has been moved by the autofocus control in step S14 (when the controller is in focus). is the distance in the optical axis direction from the center of the imaging plane to the lens principal point, and H is the distance of the focus plane from the floor surface (focus plane height). The value of f is prestored in the built-in memory 230 . As θ, the camera depression angle set on the tilt shooting setting screen is used. As H, the focus plane height set on the tilt shooting setting screen is used.

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。 Note that the optical axis direction distance t1 used in Equation 2 can be obtained by the following method. Specifically, the digital camera 100 detects the position of the focus lens 112 in the optical axis direction based on a sensor, a focus motor control amount, or the like. The built-in memory 230 stores information on the optical axis direction distance from the imaging plane center to the lens principal point in association with the optical axis direction position. These can be stored, for example, in a table. The controller 180 detects the optical axis direction position of the focus lens 112 when focused on the first predetermined position P1, and based on the detected optical axis direction position, the optical axis direction from the imaging surface center to the lens principal point. The distance is read from internal memory 230 . Then, the controller 180 uses the read optical axis direction distance as the optical axis direction distance t1 in Equation (2).

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 controller 180 causes the focus lens driver 122 to move the focus lens 112 so that the distance in the optical axis direction from the center of the imaging plane to the lens principal point is t2 (S16). For example, the optical axis direction position corresponding to the optical axis direction distance t2 is obtained with reference to the table, and the focus lens 112 is moved to the obtained position. As a result, the focus position is moved from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2 based on the positional relationship between the second predetermined position P2 and the first predetermined position P1.

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 controller 180 calculates the tilt angle φ1 of the imaging plane for making the plane of focus parallel to the floor and at the height H (height of the plane of focus) (S17).

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 explaining a method of calculating the tilt angle φ1 of the imaging plane. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focal plane parallel to the floor and at a height H (height of the focal plane), on the focal plane at this height H (height of the focal plane) , the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane should intersect at one point. In this embodiment, by tilting the imaging plane from the state indicated by the dashed line parallel to the principal point plane to the state indicated by the solid line, the extension line of the imaging plane is aligned with the intersection of the extension line of the principal point plane and the focus plane. let them cross The tilt angle φ1 of the imaging plane at this time is equal to the included angle (φ1) around the intersection of the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane.

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 Equation (3).

Figure 0007266204000003
ここで、fは光学系110の焦点距離、θはデジタルカメラ100の俯角(カメラ俯角)、Hcは床面から光学系110のレンズ主点までの距離(カメラ高さ)、Hはピント面の床面からの距離(ピント面高さ)である。fの値は、内蔵メモリ230に予め格納されている。θとしては、チルト撮影設定画面で設定されたカメラ俯角が用いられる。Hcとしては、チルト撮影設定画面で設定されたカメラ高さが用いられる。Hとしては、チルト撮影設定画面で設定されたピント面高さが用いられる。
Figure 0007266204000003
Here, f is the focal length of the optical system 110, θ is the depression angle of the digital camera 100 (camera depression angle), Hc is the distance from the floor to the lens principal point of the optical system 110 (camera height), and H is the focal plane. This is the distance from the floor (focus plane height). The value of f is prestored in the built-in memory 230 . As θ, the camera depression angle set on the tilt shooting setting screen is used. As Hc, the camera height set on the tilt shooting setting screen is used. As H, the focus plane height set on the tilt shooting setting screen is used.

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 controller 180 tilts the imaging element 130 by the imaging element tilting section 160 so that the tilt angle of the imaging surface becomes φ1 (S18). As a result, as shown in FIG. 8, the plane of focus becomes parallel to the floor. Also, the upper edge and the lower edge of the range of depth of field are parallel to the focus plane and the floor (a state that can be regarded as parallel). Strictly speaking, the depth of field on the front side (upper side) and the depth of field on the back side (lower side) of the focus plane are different. Even if the center of the depth of field in the depth direction is regarded as the focal plane, no major problems arise. Therefore, here, the center of the range of depth of field in the depth direction is used as the focus plane.

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, when the focal plane is raised to the position of the focal plane height H as described above, in order to realize the depth of field set on the tilt shooting setting screen, the aperture value F of the aperture 113 is set to full aperture. may need to be set to a value greater than A method of calculating the aperture value F for realizing the depth of field set on the tilt shooting setting screen will be described below. The timing for driving the aperture 113 so as to obtain the calculated aperture value F is, for example, after execution of step S18.

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 achieves the depth of field (D2) set on the tilt photography 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 Equation (4).

Figure 0007266204000004
ここで、fは光学系110の焦点距離、δは最小錯乱円径(撮像素子に依存する固定値)、θはデジタルカメラ100の俯角(カメラ俯角)、Fは絞り113の絞り値、Hcは床面から光学系110のレンズ主点までの距離(カメラ高さ)、Hはピント面の床面からの距離(ピント面高さ)である。fの値は、内蔵メモリ230に予め格納されている。θとしては、チルト撮影設定画面で設定されたカメラ俯角が用いられる。Hcとしては、チルト撮影設定画面で設定されたカメラ高さが用いられる。Hとしては、チルト撮影設定画面で設定されたピント面高さが用いられる。
Figure 0007266204000004
Here, f is the focal length of the optical system 110, δ is the minimum circle of confusion diameter (a fixed value that depends on the imaging device), θ is the depression angle of the digital camera 100 (camera depression angle), F is the aperture value of the diaphragm 113, and Hc is The distance (camera height) from the floor to the lens principal point of the optical system 110, and H is the distance of the focus plane from the floor (focus plane height). The value of f is prestored in the built-in memory 230 . As θ, the camera depression angle set on the tilt shooting setting screen is used. As Hc, the camera height set on the tilt shooting setting screen is used. As H, the focus plane height set on the tilt shooting setting screen is used.

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 digital camera 100 of the present embodiment includes the image sensor 130 that captures the subject image formed on the imaging surface to generate image data, and the focus lens 112. an optical system 110 that forms an image, a focus lens driving unit 122 that drives the focus lens 112 in the optical axis direction, and an image pickup device tilting device that rotates and tilts the image pickup surface of the image pickup device 130 around an axis that is not parallel to the optical axis. and a controller 180 (controller) that controls the focus lens driving section 122 and the imaging element tilting section 160 . The controller 180 (a) causes the focus lens driving section 122 to move the focus lens 112 so as to focus on the first predetermined position P1 on the floor surface (an example of the reference plane) of the subject, and then (b) the optical axis. The focus position is moved from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2 based on the positional relationship between the second predetermined position P2 and the first predetermined position P1 where the height from the floor surface is a predetermined height above. , the focus lens 112 is moved by the focus lens drive unit 122, and then (c) the image sensor tilt unit 160 is moved so that the focus plane becomes a plane parallel to the floor surface and at a predetermined height. The imaging surface of the imaging device 130 is tilted.

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 digital camera 100 of this embodiment having such a configuration, it is possible to perform tilt photographing effectively using both the front side portion and the rear side portion of the depth of field. Therefore, it is possible to obtain an image in which the subject on the floor is in focus while suppressing an increase in the ISO sensitivity.

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 controller 180 causes the image pickup element tilting section 160 to take an image so that the focus plane is a plane that is perpendicular to the floor surface and includes the first predetermined position P1. The imaging plane of element 130 is tilted.

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 surface around the first predetermined position P1 becomes shallow. Therefore, in (a), when the focus lens driver 122 moves the focus lens 112 to focus on the first predetermined position P1, the accuracy of focusing on the first predetermined position P1 can be improved.

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。 This embodiment further includes a liquid crystal monitor 220 (an example of an operation unit) that receives an input of a focus plane height (predetermined height).

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。 As a result, the user can appropriately set a desired height as the height of the focus plane according to the height of the subject and the like.

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。 This embodiment further includes a liquid crystal monitor 220 (an example of a second operation unit) that receives input of a desired depth of field.

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 according to the height of the subject and the like.

(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 imaging plane of the imaging element 130 is tilted during tilt photography, but in the second embodiment, the principal point plane of the optical system 110 is tilted.

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 a 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。 A digital camera 100A of the present embodiment includes an optical system tilting section 300 and a tilt angle sensor 350 instead of the imaging element tilting section 160 of the digital camera 100 of the first embodiment. Differences from the first embodiment will be mainly described below.

光学系傾動部300は、光学系110全体をチルトさせる。 The optical system tilting section 300 tilts the entire optical system 110 .

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 system tilting section 300. As shown in FIG. Note that FIG. 11 shows a lens 110A in which a plurality of lenses such as the zoom lens 111 and the focus lens 112 included in the optical system 110 are integrated into one.

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 system tilting unit 300 rotates and tilts the principal point plane of the optical system 110 around the x-axis (an axis perpendicular to the optical axis and on the imaging surface (an example of an axis not parallel to the optical axis)). In the example of FIG. 11, the optical system tilting unit 300 includes a housing frame 310 housing a lens barrel 110B that holds the optical system 110, and an actuator 320 interposed between the housing frame 310 and the lens barrel 110B. . The accommodation frame 310 includes a holding shaft 311 that holds the lens barrel 110B rotatably around the x-axis. The actuator 320 has a piston 321 that moves up and down by an electromagnetic solenoid or the like, and the tip of the piston 321 is connected to one end of the lens barrel 110B in the optical axis direction. According to such a configuration, by vertically moving the piston 321 of the actuator 320, the lens barrel 110B can be rotated and tilted around the x-axis. As a result, the principal plane of the optical system 110 can be rotated and tilted around the x-axis. The optical system tilting unit 300 may be configured in any way as long as it can rotate and tilt the principal point plane of the optical system 110 around an axis that is not parallel to the optical axis. For example, the optical system tilting unit 300 may be configured by a stepping motor, a voice coil motor, or other actuators. When a stepping motor is used as the actuator, open control becomes possible, and along with this, the tilt angle sensor 350 can be made unnecessary.

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 tilt angle sensor 350 is a sensor for detecting the tilt angle of the principal point plane of the optical system 110 . The tilt angle sensor 350 can be implemented by, for example, magnets and Hall elements.

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 for explaining the flow of the tilt photographing operation. In order to facilitate understanding of the operation flow, the same steps as those in the first embodiment will also be described as appropriate. The same steps as in Embodiment 1 are given the same reference numerals, and different steps are given 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 shooting function is activated, the controller 180 reads the tilt shooting setting information set on the tilt shooting setting screen of FIG. 3 from the built-in memory 230 (S11).

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 controller 180 calculates a tilt angle φ0 of the principal point plane for making the focus plane a plane perpendicular to the floor surface and including the first predetermined position P1 (S12A).

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 explaining a method of calculating the tilt angle φ0 of the principal point plane. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focal plane a plane perpendicular to the floor surface and containing the first predetermined position P1, on the vertical focal plane, an extension line of the imaging plane and an extension line of the principal point plane are They should intersect at one point. In this embodiment, by tilting the principal point plane from the state indicated by the dashed line parallel to the imaging plane to the state indicated by the solid line, the extension line of the principal point plane is aligned with the intersection of the extension line of the imaging plane and the focus plane. let them cross The tilt angle φ0 of the principal point plane at this time is equal to the included angle (φ0) around the intersection of the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane.

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 Equation 1 described above.

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 this embodiment, Hc is the distance (camera height) from the floor to the center of the imaging surface of the imaging device 130 .

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 controller 180 drives the lens by the optical system tilting section 300 so that the tilt angle of the principal point plane becomes φ0 (S13A).

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 controller 180 causes the focus lens driving section 122 to move the focus lens 112 so that the contrast value of the image output from the image sensor 130 is maximized (S14). That is, the controller 180 performs autofocus control for focusing on the first predetermined position P1.

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 controller 180 moves the focus position from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2 having a height H (focus plane height) from the floor on the optical axis. to the lens principal point is calculated (S15).

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 explaining a method of calculating the optical axis direction distance t2. FIG. 14(a) shows the state before moving the focus position, and FIG. 14(b) 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 Equation 2 described above.

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 controller 180 causes the focus lens driver 122 to move the focus lens 112 so that the distance in the optical axis direction from the center of the imaging plane to the lens principal point is t2 (S16). As a result, the focus position is moved from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2 based on the positional relationship between the second predetermined position P2 and the first predetermined position P1.

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 controller 180 calculates the tilt angle φ1 of the principal point plane for making the focus plane a plane parallel to the floor surface and at the height H (focus plane height) (S17A).

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 explaining a method of calculating the tilt angle φ1 of the principal point plane. According to the Scheimpflug principle, in order to make the focal plane parallel to the floor and at a height H (height of the focal plane), on the focal plane at this height H (height of the focal plane) , the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane should intersect at one point. In this embodiment, by tilting the principal point plane from the state indicated by the dashed line parallel to the imaging plane to the state indicated by the solid line, the extension line of the principal point plane is aligned with the intersection of the extension line of the imaging plane and the focus plane. let them cross The tilt angle φ1 of the principal point plane at this time is equal to the included angle (φ1) around the intersection of the extension line of the imaging plane and the extension line of the principal point plane.

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 Equation 3 described above.

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 this embodiment, Hc is the distance (camera height) from the floor to the center of the imaging surface of the imaging element 130 .

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 controller 180 causes the optical system tilting section 300 to tilt the optical system 110 so that the tilt angle of the principal point plane becomes φ1 (S18A). As a result, as shown in FIG. 15, the plane of focus becomes parallel to the floor. Also, the upper edge and the lower edge of the range of depth of field are parallel to the focus plane and the floor (a state that can be regarded as parallel).

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, when the focal plane is raised to the position of the focal plane height H as described above, in order to realize the depth of field set on the tilt shooting setting screen, the aperture value F of the aperture 113 is set to full aperture. may need to be set to a value greater than A method of calculating the aperture value F for realizing the depth of field set on the tilt shooting setting screen will be described below. The timing for driving the aperture 113 so as to obtain the calculated aperture value F is, for example, after execution of step S18.

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 achieves the depth of field (D2) set on the tilt photography 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 Equation 4 described above.

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 to the center of the imaging surface of the imaging device 130 .

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 digital camera 100A of the present embodiment includes the image sensor 130 that captures the subject image formed on the imaging surface to generate image data, and the focus lens 112. an optical system 110 that forms an image, a focus lens driving unit 122 that drives the focus lens 112 in the optical axis direction, and an optical system that rotates and tilts the principal point plane of the optical system 110 about an axis that is not parallel to the optical axis. A tilting section 300 and a controller 180 that controls the focus lens driving section 122 and the optical system tilting section 300 are provided. The controller 180 (a) causes the focus lens driving section 122 to move the focus lens 112 so as to focus on the first predetermined position P1 on the floor surface (an example of the reference plane) of the subject, and then (b) the optical axis. The focus position is moved from the first predetermined position P1 to the second predetermined position P2 based on the positional relationship between the second predetermined position P2 and the first predetermined position P1 where the height from the floor surface is a predetermined height above. , the focus lens drive unit 122 moves the focus lens 112, and then (c) the optical system tilt unit 300 is moved so that the focus plane becomes a plane parallel to the floor surface and at a predetermined height. The principal plane of the optical system 110 is tilted.

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 digital camera 100 of this embodiment having such a configuration, it is possible to perform tilt photographing effectively using both the front side portion and the rear side portion of the depth of field. Therefore, it is possible to obtain an image in which the subject on the floor is in focus while suppressing an increase in the ISO sensitivity.

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 controller 180 causes the optical system tilting unit 300 to move the optical system so that the focus plane is a plane that is perpendicular to the floor surface and includes the first predetermined position P1. The principal plane of system 110 is tilted.

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 surface centered on the first predetermined position P1 becomes the shallowest. Therefore, in (a), when the focus lens driver 122 moves the focus lens 112 to focus on the first predetermined position P1, the accuracy of focusing on the first predetermined position P1 can be improved.

(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, Embodiment 1 has been described as an example of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which modifications, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. Also, it is 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 Embodiment 1, the configuration for tilting the imaging element 130 was described, and in Embodiment 2, the configuration for tilting the optical system 110 was described. However, both the imaging element 130 and the optical system 110 may be tilted.

(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 allows the user to input the camera height, camera depression angle, focus plane height, and depth of field using the touch sensor function of the liquid crystal monitor 220. bottom. However, the imaging device may be provided with a camera height sensor for detecting the camera height from the ground, and the controller may automatically set the camera height based on the detected camera height. Alternatively, the imaging apparatus may be provided with a camera depression angle sensor for detecting the camera depression angle, and the controller may automatically set the camera depression angle based on the detected camera depression angle. In addition, when the bottom edge of the depth of field is aligned with the floor surface, the controller calculates the height of the focus plane based on the set depth of field, and automatically adjusts the height of the focus plane obtained by calculation. You can set it with

(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, contrast AF is used as an autofocus method, but phase difference AF or 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 embodiment, a lens-integrated camera has been described, but the present disclosure can also be applied to a lens-interchangeable camera. In the case of an interchangeable-lens camera, information on the focal length of the optical system can be acquired 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 other than a horizontal plane such as the 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 embodiments, a digital camera was described as an example of an imaging device, but the imaging device is not limited to this. The concept of the present disclosure can be applied to various imaging devices capable of capturing moving images, such as digital video cameras, smart phones, and wearable cameras.

(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 first embodiment described above, the imaging element tilting unit 160 moves the imaging surface (sensor surface) of the imaging element 130 along the x-axis (an axis perpendicular to the optical axis and on the imaging surface (an axis that is not parallel to the optical axis). One example is to rotate and tilt around )). However, in the present disclosure, the axis of rotation need not be perpendicular to the optical axis, and may be in a direction that intersects the optical axis. That is, the axis of rotation should not be parallel to the optical axis.

(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 the second embodiment described above, the optical system tilting unit 300 moves the principal point plane of the optical system 110 along the x-axis (the axis perpendicular to the optical axis and on the imaging surface (an example of an axis that is not parallel to the optical axis)). rotate around and tilt. However, in the present disclosure, the axis of rotation need not be perpendicular to the optical axis, and may be in a direction that intersects the optical axis. That is, the axis of rotation should not be parallel to the optical axis.

(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 first embodiment described above, 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, the imaging plane may be tilted so that the angle of the focal plane becomes closer to perpendicular to the floor than when the imaging plane is not tilted (the focal plane may be tilted relative to the floor). may not be vertical). Even in this case, the effect of narrowing the depth of field in the direction parallel 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 second embodiment described above, 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 principal point plane may be tilted so that the angle of the focus plane becomes closer to being perpendicular to the floor than when the principal plane is not tilted (when the focus plane is the floor surface). (It does not have to be perpendicular to the Even in this case, the effect of narrowing the depth of field in the direction parallel 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 embodiment has been described as an example of the technique of the present disclosure. To that end, the accompanying drawings and detailed description have been provided. Therefore, among the components described in the attached drawings and detailed description, there are not only components essential for solving the problem, but also components not essential for solving the problem in order to illustrate the above technology. can also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that those non-essential components are essential just because they are described in the attached drawings and detailed description. In addition, the above-described embodiments are intended to illustrate the technology of the present disclosure, and various modifications, replacements, additions, omissions, etc. can be made within the scope of the claims or 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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure can be widely used in imaging devices that capture still images and moving images.

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, 100A Digital camera 110 Optical system 110A Lens 110B Lens barrel 111 Zoom lens 112 Focus lens 113 Aperture 121 Zoom lens driver 122 Focus lens driver 123 Aperture driver 130 Image sensor
140 ADCs
150 TG
160 image sensor tilting parts 161, 162 fixed frame 163 movable plates 164, 165, 166, 167 magnets 168, 169 coil 170 tilt angle sensor 180 controller 190 card slot 200 memory card 210 release button 220 liquid crystal monitor 230 built-in memory 300 optical system tilting Part 310 Housing frame 311 Holding shaft 320 Actuator 321 Piston 350 Tilt angle sensor

Claims (4)

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、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、
前記(a)を実行する前に、
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、
撮像装置。
an imaging device that captures a subject image formed on an imaging surface and generates image data;
an optical system that includes a focus lens and forms the subject image on the imaging surface;
a focus lens driving unit that moves the focus lens in an optical axis direction;
an imaging element tilting unit that rotates and tilts the imaging surface of the imaging element about an axis that is not parallel to the optical axis;
a control unit that controls the focus lens driving unit and the imaging element tilting unit,
The control unit
(a) causing the focus lens driving unit to move the focus lens so as to focus on a first predetermined position on the reference plane of the object;
(b) shifting the focus position from the first predetermined position to the second predetermined position based on the positional relationship between the first predetermined position and a second predetermined position where the height from the reference plane on the optical axis is a predetermined height; causing the focus lens driver to move the focus lens to a position; and
(c) tilting the imaging surface of the imaging element by the imaging element tilting unit so that the focus plane becomes a plane parallel to the reference plane and at the predetermined height ;
Before executing (a) above,
tilting the imaging surface of the imaging device by the imaging device tilting unit so that the focus plane is a plane that is perpendicular to the reference plane and includes the first predetermined position;
Imaging device.
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、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、
前記(a)を実行する前に、
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、
撮像装置。
an imaging device that captures a subject image formed on an imaging surface and generates image data;
an optical system that includes a focus lens and forms the subject image on the imaging surface;
a focus lens driving unit that moves the focus lens in an optical axis direction;
an optical system tilting unit that rotates and tilts the 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
(a) causing the focus lens driving unit to move the focus lens so as to focus on a first predetermined position on the reference plane of the object;
(b) shifting the focus position from the first predetermined position to the second predetermined position based on the positional relationship between the first predetermined position and a second predetermined position where the height from the reference plane on the optical axis is a predetermined height; causing the focus lens driver to move the focus lens to a position; and
(c) causing the optical system tilting unit to tilt the principal point plane of the optical system so that the focus plane becomes a plane parallel to the reference plane and at the predetermined height ;
Before executing (a) above,
causing the optical system tilting unit to tilt the principal point plane of the optical system so that the focus plane is a plane that is perpendicular to the reference plane and includes the first predetermined position;
Imaging device.
前記所定高さの入力を受け付ける操作部をさらに備える、
請求項1または2に記載の撮像装置。
Further comprising an operation unit that receives an input of the predetermined height,
The imaging device according to claim 1 or 2 .
所望の被写界深度の入力を受け付ける第2操作部をさらに備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。
Further comprising a second operation unit that receives input of a desired depth of field,
The imaging device according to any one of claims 1 to 3 .
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002027305A (en) 2000-07-04 2002-01-25 Canon Inc Image pickup system and its control method
JP2002325199A (en) 2001-04-25 2002-11-08 Ricoh Co Ltd Electronic imaging device
JP2011059283A (en) 2009-09-08 2011-03-24 Nikon Corp Image capturing apparatus
JP2017122791A (en) 2016-01-06 2017-07-13 キヤノン株式会社 Optical controller, optical instrument and optical control program
JP2017220864A (en) 2016-06-09 2017-12-14 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and imaging program
JP2019090931A (en) 2017-11-15 2019-06-13 キヤノン株式会社 Monitor camera system
JP2020088768A (en) 2018-11-30 2020-06-04 キヤノン株式会社 Imaging device, method for controlling imaging device, information processing device, imaging system, program, and storage medium

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002027305A (en) 2000-07-04 2002-01-25 Canon Inc Image pickup system and its control method
JP2002325199A (en) 2001-04-25 2002-11-08 Ricoh Co Ltd Electronic imaging device
JP2011059283A (en) 2009-09-08 2011-03-24 Nikon Corp Image capturing apparatus
JP2017122791A (en) 2016-01-06 2017-07-13 キヤノン株式会社 Optical controller, optical instrument and optical control program
JP2017220864A (en) 2016-06-09 2017-12-14 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and imaging program
JP2019090931A (en) 2017-11-15 2019-06-13 キヤノン株式会社 Monitor camera system
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