JPWO2019049532A1 - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
〔外部構造〕
図1は、本発明が適用されたデジタルカメラの一実施形態の外観構成を示す正面斜視図である。図2は、図1に示すデジタルカメラの背面斜視図である。
図4は、デジタルカメラの内部の概略構成図である。
上記のように、撮像レンズ4は、複数枚のレンズを組み合わせて構成される。撮像レンズ4は、フォーカスレンズ駆動機構82及び絞り駆動機構84を備える。フォーカスレンズ駆動機構82は、アクチュエータ、及び、その駆動回路を備え、カメラマイコン100からの指示に応じてフォーカスレンズ群4fを光軸Lに沿って移動させる。これにより、焦点が調節される。絞り駆動機構84は、アクチュエータ、及び、その駆動回路を備え、カメラマイコン100からの指示に応じて、絞り4iを作動させる。すなわち、その開口量を切り換える。これにより、イメージセンサ70への入射光量が調整される。
ファインダ装置10は、ファインダLCDドライバ62drを介して、ファインダLCD62の表示が、カメラマイコン100に制御される。また、ファインダ装置10は、液晶シャッタードライバ66drを介して、液晶シャッター66の駆動が、カメラマイコン100に制御される。
イメージセンサ70は、撮像レンズ4を通る光を受光して画像を撮像する。イメージセンサ70は、撮像部の一例である。イメージセンサ70は、CMOS型(CMOS:Complementary Metal-Oxide Semiconductor)、CCD型(CCD:Charge Coupled Device)等の公知の二次元のイメージセンサで構成される。
イメージセンサ駆動部72は、カメラマイコン100から指示に応じてイメージセンサ70を駆動する。イメージセンサ駆動部72によってイメージセンサ70を駆動することにより、各画素に蓄積された電荷が画像信号として読み出される。
アナログ信号処理部74は、イメージセンサ70から出力される画素ごとのアナログの画像信号を取り込み、所定の信号処理(たとえば、相関二重サンプリング処理、増幅処理等)を施す。アナログ信号処理部74は、ADC(Analog to Digital Converter/ADコンバータ)を含み、所定の信号処理後のアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換して出力する。
デジタル信号処理部76は、アナログ信号処理部74から出力されるデジタルの画像信号を取り込み、所定の信号処理(たとえば、階調変換処理、ホワイトバランス補正処理、ガンマ補正処理、デモザイキング処理、YC変換処理等)を施して、画像データを生成する。生成された画像データは、カメラマイコン100に出力される。
背面モニタ8は、LCDドライバ8drを介して、カメラマイコン100に表示が制御される。
記憶部78は、画像データを含む各種データを記憶する。合成対象画像も記憶部78に記憶される。記憶部78は、内蔵メモリと、その内蔵メモリに対してデータを読み書きする制御回路と、を備えて構成される。内蔵メモリは、たとえば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリで構成される。記憶部78に対するデータの読み書きは、カメラマイコン100で制御される。
通信部80は、カメラマイコン100による制御の下、外部機器との間で無線又は有線で通信し、互いに各種信号を送受信する。通信の方式は、特に限定されるものではなく、一般的に用いられる通信方式(たとえば、無線LAN(Local Area Network)規格による通信方式、特定省電力無線規格による通信方式、携帯電話網を利用した通信方式等)、USB(Universal Serial Bus)規格による通信方式等が使用される。
操作部6は、各操作部材の操作に応じた信号をカメラマイコン100に出力する。
カメラマイコン100は、デジタルカメラ1の全体の動作を統括制御する制御部として機能する。また、カメラマイコン100は、デジタルカメラ1の制御に必要な物理量を演算する演算処理部として機能する。カメラマイコン100は、CPU(Central Processing Unit/中央処理装置)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を備えたコンピュータ(マイクロコンピュータ)で構成される。カメラマイコン100は、フォーカス制御プログラム、露出制御プログラム、表示制御プログラム、画像合成プログラム等の所定のプログラムを実行することにより、各種機能を実現する。カメラマイコン100が実行するプログラム、制御に必要な各種データ等は、ROMに格納される。
フォーカス制御部112は、いわゆるコントラスト方式のオートフォーカス制御を実施する。すなわち、フォーカスレンズ群4fを至近端から無限遠端に移動させて、コントラストが最大となる位置を検出し、検出した位置にフォーカスレンズ群4fを移動させる。
露出設定部114は、被写体の明るさの検出結果に基づいて、適正露出となるシャッタースピード(露光時間)及び絞り値を設定する。
イメージセンサ駆動制御部116は、露出設定部114で設定されたシャッタースピードで露光されるように、イメージセンサ駆動部72を介してイメージセンサ70の駆動を制御する。
絞り制御部118は、露出設定部114で設定された絞り値となるように、絞り駆動機構84を介して、絞り4iを制御する。
背面モニタ表示制御部120は、LCDドライバ8drを介して、背面モニタ8の表示を制御する。たとえば、撮像により得られた画像データを背面モニタ8に表示する場合は、当該画像データを背面モニタ8に表示可能なデータ形式に変換して、背面モニタ8に出力する。
記憶制御部122は、記憶部78に対するデータの読み書きを制御する。撮像により得られた画像データは、記憶制御部122を介して記憶部78に記憶される。また、記憶部78に記憶された画像データを再生する場合は、記憶制御部122を介して記憶部78から読み出される。
通信制御部124は、通信部80を介して、外部機器との通信を制御する。
ファインダLCD表示制御部126は、ファインダLCDドライバ62drを介して、ファインダLCD62の表示を制御する。上記のように、ファインダLCD62に表示される画像は、光学ファインダ像に重畳される。したがって、ファインダLCD表示制御部126は、重畳表示制御部としても機能する。
液晶シャッター駆動制御部128は、液晶シャッタードライバ66drを介して、液晶シャッター66の駆動を制御し、液晶シャッター66を開閉させる。
後述するように、本実施の形態のデジタルカメラ1は、その撮像モードの一つとして合成写真モードを備える。合成写真モードは、ユーザーが選択した画像を貼り付けた画像を撮像するモードである。
合成対象画像取得部140は、合成対象画像を取得する処理を行う。合成対象画像とは、撮像した画像に貼り付ける画像のことである。合成対象画像は、記憶部78に記憶される。合成対象画像取得部140は、記憶部78に記憶された合成対象画像を読み出し、読み出した合成対象画像を背面モニタ8に表示させて、合成に使用する1枚をユーザーに選択させる。具体的には、記憶部78に記憶されている複数枚の合成対象画像を背面モニタ8に一覧表示させ、操作部6の操作で合成に使用する1枚をユーザーに選択させる。たとえば、十字ボタン46の操作でカーソルを移動させ、MENU/OKボタン48の操作で合成に使用する一枚を選択させる。あるいは、記憶部78に記憶されている複数枚の合成対象画像を操作部6の操作に基づいて、一枚ずつ背面モニタ8に表示させ、合成に使用する一枚を選択させる。
レイアウト決定部142は、操作部6の操作に基づいて、合成対象画像のレイアウトを決定する処理を行う。すなわち、選択した合成対象画像を画面内のどの位置に、どのサイズで配置するかを決定する処理を行う。位置の調整は、十字ボタン46で行われ、サイズの調整は、リアコマンドダイヤル36で行われる。
合成対象画像加工部144は、イメージセンサ70で撮像される画像に基づいて、合成対象画像を加工する。加工は、(1)合成対象画像をぼかす加工、(2)合成対象画像の明るさを変更する加工、(3)合成対象画像の色調を変更する加工、が行われる。
合成対象画像をぼかす加工では、被写体の合焦位置と合成対象画像が配置される位置との差分情報に基づき、合成対象画像をぼかす処理を行う。具体的には、まず、フォーカスエリアから合成対象画像が表示されている部分までの距離を取得する。
ここで、α、β、γは係数、Dはフォーカスエリアから合成対象画像が表示されている部分までの距離、FNoは絞り値、RはファインダLCD62の画面解像度である。
合成対象画像の明るさを変更する加工では、合成対象画像が配置される位置の明るさに応じて、合成対象画像の明るさを変更する。具体的には、撮像画像内で合成対象画像が配置される位置の輝度と合成対象画像の輝度との差を算出し、その差に応じて合成対象画像の輝度を変更する。
合成対象画像の色調を変更する加工では、撮像画像に対するホワイトバランスの補正量に応じて、合成対象画像の色調を変更する。具体的には、ニュートラル位置に対して閾値以上のホワイトバランス補正がかけられた場合に合成対象画像の色調が変更される。
合成画像生成部146は、合成画像の生成処理を行う。具体的には、画像の記録指示に応じてイメージセンサ70で撮像された画像を取得し、合成対象画像加工部144で加工された合成対象画像をレイアウト決定部142で決定されたレイアウトで合成して、合成画像を生成する。
《通常の撮像の処理手順》
まず、通常の撮像の処理手順について説明する。
上記のように、本実施の形態のデジタルカメラ1は、その撮像モードの一つとして合成写真モードを備える。合成写真モードへの設定は、たとえば、メニュー画面で行われる。メニュー画面は、クイックメニューボタン52又はMENU/OKボタン48を押すことにより呼び出される。以下、合成写真モードでの撮像の処理の手順について説明する。
[合成対象画像の取得]
上記実施の形態では、合成対象画像をデジタルカメラ1の内部から取得する構成としているが、外部から取得する構成とすることもできる。すなわち、通信部80を介して外部のサーバと通信し、その外部のサーバから合成対象画像を取得する構成とすることもできる。また、インターネット情報を検索、閲覧する機能を備え、インターネット上で検索した画像を合成対象画像として取得する構成とすることもできる。これにより、取得可能な合成対象画像の数及び種類を拡大できる。
上記実施の形態では、合成対象画像のレイアウトを決定する際、十字ボタン46及びリアコマンドダイヤル36の操作で合成対象画像のレイアウトを調整する構成としているが、合成対象画像のレイアウトを調整するための操作手段は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、背面モニタ8にタッチパネルを備え、そのタッチパネルの操作によって、合成対象画像のレイアウトを調整する構成としてもよい。この場合、たとえば、画面上で指を動かした方向に合成対象画像を移動させる。また、画面上で二本の指を拡げる動作によって、合成対象画像のサイズを拡大させ、二本の指を縮める動作によって、合成対象画像のサイズを縮小させる。
上記実施の形態では、合成対象画像に対して、画像をぼかす加工、明るさを変更する加工、色調を変更する加工を行っているが、合成対象画像に対して行う加工は、これに限定されるものではない。他の公知の加工手法を採用できる。また、加工は、少なくとも一つ行われる構成であればよい。
上記実施の形態では、レンズ一体式のデジタルカメラに本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。ハイブリッド型のファインダ装置を備えた撮像装置であれば、同様に本発明を適用できる。
上記実施の形態では、合成対象画像取得部、レイアウト決定部、合成対象画像加工部、重畳表示制御部、及び、合成画像生成部等の各機能をコンピュータで実現させているが、これらの機能を実現するためのハードウェア的な構成は、これに限定されるものではない。各種のプロセッサーで実現させることができる。各種のプロセッサーには、ソフトウェア(プログラム)を実行して各種の処理を行う処理部として機能する汎用的なプロセッサーであるCPU、FPGA(FPGA:Field Programmable Gate Array)などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサーであるPLD(PLD:Programmable Logic Device)、ASIC(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)など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ーである専用電気回路などが含まれる。
2 カメラボディ
4 撮像レンズ
4f フォーカスレンズ群
4i 絞り
6 操作部
8 背面モニタ
8dr LCDドライバ
10 ファインダ装置
10a ファインダ窓
10b ファインダ接眼部
12 電源レバー
14 シャッターボタン
16 第1ファンクションボタン
18 露出補正ダイヤル
20 感度ダイヤル
22 フロントコマンドダイヤル
24 ファインダ切換レバー
26 第2ファンクションボタン
28 フォーカスモード切換レバー
30 ビューモードボタン
32 測光モードボタン
34 AEロックボタン
36 リアコマンドダイヤル
38 フォーカスレバー
40 再生ボタン
42 消去ボタン
44 バックボタン
46 十字ボタン
48 MENU/OKボタン
50 AFロックボタン
52 クイックメニューボタン
60 ファインダ第1光学系
60a 対物レンズ群
60b 接眼レンズ群
62 ファインダLCD
62dr ファインダLCDドライバ
64 ファインダ第2光学系
64a ハーフプリズム
64a1 半透膜
64b ターゲットレンズ群
66 液晶シャッター
66dr 液晶シャッタードライバ
70 イメージセンサ
72 イメージセンサ駆動部
74 アナログ信号処理部
76 デジタル信号処理部
78 記憶部
80 通信部
82 フォーカスレンズ駆動機構
84 絞り駆動機構
100 カメラマイコン
112 フォーカス制御部
114 露出設定部
116 イメージセンサ駆動制御部
118 絞り制御部
120 背面モニタ表示制御部
122 記憶制御部
124 通信制御部
126 ファインダLCD表示制御部
128 液晶シャッター駆動制御部
140 合成対象画像取得部
142 レイアウト決定部
144 合成対象画像加工部
146 合成画像生成部
A 被写体
F AFフレーム
FC 処理対象枠
L 撮像レンズの光軸
P1 合成対象画像の重心の位置
P2 フォーカスエリアの位置
a 被写体
b 合成対象画像
f 撮像範囲を示す枠
w 領域
S1〜S6 合成対象画像をぼかす加工の処理手順
S11〜S14 合成対象画像の明るさを変更する加工の処理手順
S21〜S23 合成対象画像の色調を変更する加工の処理手順
S31〜S37 合成写真モードでの撮像の処理手順
S41〜S54 合成対象画像に対する画像加工の処理の手順
Claims (11)
- 撮像レンズと、
前記撮像レンズを通る光を受光して画像を撮像する撮像部と、
操作部と、
光学ファインダと、
出力する情報を前記光学ファインダで観察される光学ファインダ像に重畳させて表示する重畳表示部と、
合成対象画像を取得する合成対象画像取得部と、
前記操作部の操作に基づいて、前記合成対象画像のレイアウトを決定するレイアウト決定部と、
前記撮像部で撮像される画像に基づいて、前記合成対象画像を加工する合成対象画像加工部と、
前記重畳表示部を制御して、前記合成対象画像加工部で加工された前記合成対象画像を前記レイアウト決定部で決定されたレイアウトで前記光学ファインダ像に重畳表示させる重畳表示制御部と、
前記操作部による画像の記録指示に応じて前記撮像部で撮像された画像を取得し、前記合成対象画像加工部で加工された前記合成対象画像を前記レイアウト決定部で決定されたレイアウトで合成して合成画像を生成する合成画像生成部と、
を備えた撮像装置。 - 前記合成対象画像加工部は、被写体の合焦位置と、前記合成対象画像が配置される位置との差分情報に基づき、前記合成対象画像をぼかす処理を行う、
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記合成対象画像加工部は、前記撮像レンズの絞り値に応じて、ぼかす量を変更する、
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記合成対象画像加工部は、前記合成対象画像をぼかす処理として、前記合成対象画像の解像度を変更する、
請求項2又は3に記載の撮像装置。 - 前記合成対象画像加工部は、前記合成対象画像が配置される位置の明るさに応じて、前記合成対象画像の明るさを変更する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記合成対象画像加工部は、前記撮像部で撮像される画像のホワイトバランスの補正量に応じて、前記合成対象画像の色調を変更する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記重畳表示制御部は、更に、ファインダ内表示として、撮像装置の設定情報及び撮像範囲を示す枠の少なくとも一方を前記光学ファインダ像に重畳表示させ、前記合成対象画像が前記ファインダ内表示に重なる場合、前記ファインダ内表示の表示態様を変更する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記重畳表示制御部は、前記合成対象画像が前記ファインダ内表示に重なる場合、前記ファインダ内表示の輝度を変更する、
請求項7に記載の撮像装置。 - サーバと通信する通信部を更に備え、
前記合成対象画像取得部は、前記通信部を介して前記サーバと通信し、前記サーバから前記合成対象画像を取得する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記操作部は、タッチパネルを含み、
前記レイアウト決定部は、前記タッチパネルの操作に基づいて、前記合成対象画像のレイアウトを決定する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記合成対象画像加工部は、更に前記操作部の操作に基づいて、前記合成対象画像を加工する、
請求項1から10のいずれか1項に記載の撮像装置。
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