JP2010028219A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】好適な撮影を実現し得る撮影装置を提供すること。
【解決手段】第１被写体Ｂおよび前記第１被写体Ｂとは異なる第２被写体Ｇを認識する被写体認識部３７と、前記第１被写体Ｂに第１光学系３の焦点を調節する第１焦点調節部２３と、前記第２被写体Ｇに、前記第１光学系３とは異なる第２光学系５の焦点を調節する第２焦点調節部２９と、前記第１被写体Ｂおよび前記第２被写体Ｇの距離に応じて、前記第１光学系３による第１画像と前記第２光学系５による第２画像とを合成して第３画像を生成する画像生成部４１とを含む撮影装置。
【選択図】図２

Description

本発明は撮影装置に関するものである。

従来、一眼レフデジタルカメラやコンパクトデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮影装置が数多く提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００４−３６３９９４号公報

一眼レフデジタルカメラやコンパクトデジタルカメラ、ビデオカメラ等で人物や風景等を撮影する機会は非常に多い。また、家族や友人との集まり、運動会など多くの人が集まる状況では、複数の人に合焦するように撮影することが多々ある。例えば２人の兄弟の写真を撮る場合は、どちらか一人に合焦するのではなく、両方の人に合焦させたい。しかし、２人の被写体が両方とも合焦するように撮影することは非常に困難であった。

本発明の課題は、好適な撮影を実現し得る撮影装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。即ち、請求項１の発明は、第１被写体（Ｂ）および前記第１被写体（Ｂ）とは異なる第２被写体（Ｇ）を認識する被写体認識部（３７）と、前記第１被写体（Ｂ）に第１光学系（３）の焦点を調節する第１焦点調節部（２３）と、前記第２被写体（Ｇ）に、前記第１光学系（３）とは異なる第２光学系（５）の焦点を調節する第２焦点調節部（２９）と、前記第１被写体（Ｂ）および前記第２被写体（Ｇ）の距離に応じて、前記第１光学系（３）による第１画像と前記第２光学系（５）による第２画像とを合成して第３画像を生成する画像生成部（４１）とを含むことを特徴とする撮影装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載された撮影装置であって、前記画像生成部（４１）は、前記第１画像の合焦領域（５５）を含む第１領域と、前記第２画像の合焦領域（５７）を含む第２領域とを用いて前記第３画像を生成することを特徴とする撮影装置である。

請求項３の発明は、請求項２に記載された撮影装置であって、前記画像生成部（４１）は、前記第１画像の合焦領域（５５）と、前記第２画像の合焦領域（５７）との間にぼかし処理を施すぼかし処理部（４９）を有することを特徴とする撮影装置である。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された撮影装置であって、前記第１焦点調節部（２３）、及び、前記第２焦点調節部（２９）を制御可能な焦点制御部（３９）を有し、前記焦点制御部（３９）は、前記第１光学系（３）の焦点を調節した後、前記第１光学系（３）の焦点距離とは異なる焦点距離になるように前記第２光学系（５）の焦点を調節することを特徴とする撮影装置である。

請求項５の発明は、第１被写体（Ｂ）および前記第１被写体（Ｂ）とは異なる第２被写体（Ｇ）を認識する被写体認識部（３７）と、前記第１被写体（Ｂ）に第１光学系（３）の焦点を調節する第１焦点調節部（２３）と、前記第２被写体（Ｇ）に、前記第１光学系（３）とは異なる第２光学系（５）の焦点を調節する第２焦点調節部（２９）と、前記第１被写体（Ｂ）および前記第２被写体（Ｇ）の角度に応じて、前記第１光学系（３）による第１画像と前記第２光学系（５）による第２画像とを合成して第３画像を生成する画像生成部（４１）とを含むことを特徴とする撮影装置である。

請求項６の発明は、請求項５に記載された撮影装置であって、前記画像生成部（４１）は、前記第１画像の合焦領域（５５）を含む第１領域と、前記第２画像の合焦領域（５７）を含む第２領域とを用いて前記第３画像を生成することを特徴とする撮影装置である。

本発明によれば、好適な撮影を実現し得る撮影装置を提供することができる。

以下、本願の一実施形態に係る撮影装置について図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係る撮影装置はコンパクトデジタルカメラであるが、本願の撮影装置はこれに限定されるものではなく、スチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等を含むものである。

まず、本実施形態に係る撮影装置の基本的な構造を説明する。

図１は、本実施形態に係る撮影装置（コンパクトデジタルカメラ）の外観を示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。

図１に示すように、コンパクトデジタルカメラ１は第１光学系３と第２光学系５とを独立に備えている。撮影者が不図示の電源釦を押すと、不図示のシャッタが開放され、第１光学系３、第２光学系５で不図示の被写体からの光が集光され、不図示の像面に配置された不図示の撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子に結像された被写体像は、コンパクトデジタルカメラ１の背面に配置された液晶モニタ７に表示される。撮影者は、液晶モニタ７を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦９を押し下げ被写体像を撮像素子で撮影し、メモリ４７（図２参照）に記録保存する。

また、コンパクトデジタルカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部１１やコンパクトデジタルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクション釦１３等が配置されている。

次に、本実施形態に係る撮影装置の特徴的な構成を説明する。

図２は、図１の撮影装置の特徴的な構成を示すブロック図である。

図２に示すように、コンパクトデジタルカメラ１は、第１光学系３によって形成された撮影領域５３（図４参照）の第１画像９１を取得可能な第１画像取得部１５と、第１光学系３とは独立して備えられた第２光学系５によって形成された撮影領域５３の第２画像９２を取得可能な第２画像取得部１７とを有する。第１光学系３と第２光学系５は同程度の性能を有するものを用いている。なお、本実施形態においては、第１画像取得部１５の撮影領域５３と第２画像取得部１７の撮影領域５３とは同じ範囲に設定しているが、これに限定されるものではない。例えば、第１画像取得部１５の撮影領域が第２画像取得部１７の撮影領域よりも広くてもよい。第１画像取得部１５の撮影領域と第２画像取得部１７の撮影領域とは、少なくとも一部が重なっていることが好ましい。

また、第１画像取得部１５は画像バッファ１９、画像処理部２１、及び第１光学系３の焦点を調節する第１焦点調節部２３を含み、第２画像取得部１７は画像バッファ２５、画像処理部２７、第２光学系５の焦点を調節する第２焦点調節部２９、及び特定の被写体を追尾するための撮影領域制御部３１を含む。画像処理部２１から第１画像９１のデータが制御部３３内の画像認識部３５及び画像生成部４１に送られ、画像処理部２７から第２画像９２のデータが制御部３３内の画像認識部３５及び画像生成部４１に送られる。

制御部３３は、第１画像と第２画像とを認識する画像認識部３５、第１画像と第２画像内の被写体を認識する被写体認識部３７、第１焦点調節部２３と第２焦点調節部２９と撮影領域制御部３１とを制御可能な焦点制御部３９、第１光学系３による第１画像と第２光学系５による第２画像とを合成して第３画像を生成する画像生成部４１、生成された第３画像の出力を制御する出力制御部４３、第３画像の表示を制御する表示制御部４５等を有する。出力制御部４３はメモリ４７に、表示制御部４５は液晶モニタ７にそれぞれ接続されている。

画像生成部４１は、第３画像生成時にぼかし処理を施すぼかし処理部４９を有し、制御部３３は、ぼかし処理におけるぼかし量を演算するためのぼかし量演算部５１をさらに有する。

次に、本実施形態に係る撮影装置の動作について図１から図４を参照して説明する。

図３は、図１の撮影装置の動作を示すフローチャートである。

図４は、図１の撮影装置によって生成された第３画像の一例を示す図である。

図４において、実線の囲み線５３は、第１画像取得部１５と第２画像取得部１７の撮影領域を表す。撮影領域５３内に複数の人物（被写体）Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、及びＧが捉えられている。撮影者は、カメラからの距離が異なる２名の主要被写体Ｂ、Ｇ（それぞれ第１被写体、第２被写体と呼ぶ）に同時かつ個別にピントを合わせて撮影しようとしており、第１被写体Ｂ、第２被写体Ｇはある速度で動いているとする。

一点鎖線の囲み線５５は、第１光学系３の焦点を調節して第１被写体Ｂにピントを合わせる際に使用する合焦領域を表し、一点鎖線の囲み線５７は、第２光学系５の焦点を調節して第２被写体Ｇにピントを合わせる際に使用する合焦領域を表す。

図３に示すように、ステップＳ１から、上述の状況下での一連の撮影動作が開始され、ステップＳ２で、コンパクトデジタルカメラ１の電源をＯＮにする。ステップＳ３で、第１・第２画像取得部１５、１７を起動する。

ステップＳ４で、画像認識部３５により第１・第２画像を認識する。また、この際、被写体認識部３７により第１被写体Ｂ、第２被写体Ｇを認識する。それぞれの被写体を認識するために利用可能な情報は種々あり、被写体のＲＧＢの色情報、ベクトル量の速度・加速度情報、像面からの距離情報、形状（輪郭、持ち物、髪型など）情報、動きベクトル情報などを利用することができる。どのような情報を用いても、同じように高い精度で被写体を認識することができる。また、合焦・撮影の対象となる主要被写体情報を事前に設定することも可能である。事前設定した主要被写体情報を参照し、認識した主要被写体をレリーズＯＮで撮影するまで追い続けることが可能となる。

本実施形態では、一例として、第１被写体Ｂを青、第２被写体Ｇを緑の色情報を有する被写体であると事前に設定しておく。このように設定しておくことで、次のステップＳ５の追尾が可能となる。ステップＳ５で、レリーズ釦９の半押し操作によって、第２被写体Ｇの追尾を開始する。追尾は、焦点制御部３９で撮影領域制御部３１を制御し、撮影領域制御部３１で第２光学系５を制御することによって行う。なお、本実施形態においては、撮影者が第１被写体Ｂを目で追いながら構図を調整し、残りの第２被写体Ｇは自動で追尾する構成としているが、両方の主要被写体Ｂ、Ｇを自動で追尾するように構成することもできる。

ステップＳ６で、第１・第２光学系３、５の焦点を調整し、第１被写体Ｂと第２被写体Ｇに同時かつ個別にピントを合わせる。まず、焦点制御部３９で第１焦点調節部２３を制御し、第１被写体Ｂに第１光学系３の焦点を調節する。その後、焦点制御部３９で第２焦点調節部２９を制御し、第１光学系３の焦点距離とは異なる焦点距離になるように、第２被写体Ｇに第２光学系５の焦点を調節する。コンパクトデジタルカメラ１は上述の追尾機能を備えているため、移動している第１被写体Ｂ、第２被写体Ｇに対して、それぞれ合焦領域５５、５７を使用して個別にピントを合わせ続けることができる。

ステップＳ７で、レリーズ釦９の全押し操作によってレリーズし、撮影する。ここで、被写体認識部３７により認識している第１被写体Ｂと第２被写体Ｇとが有する情報を利用し、レリーズ動作を自動で行うことができる。具体的には、第１被写体Ｂと第２被写体Ｇとの距離を計測し、両者が１ｍ以内に近づいた時にレリーズすることが可能である。第１被写体Ｂと第２被写体Ｇとの距離は、像面の距離であってもよいし、実際の距離でもよい。像面の距離である場合、撮像面の距離を求めればよい。実際の距離である場合、３点測距等のアクティブな手段（光の反射時間を計測する等）により距離を求めればよい。

或いは、第１被写体Ｂと第２被写体Ｇとの角度を計測し、角度に応じてレリーズすることが可能である。距離、角度、即ち第１被写体Ｂと第２被写体Ｇとの位置関係に応じてレリーズ（及び後述の合成）を行う方法以外にも、例えば、どちらかの被写体が中心に来た時、或いは両方の被写体の顔が正面を向いた時に自動レリーズすることが可能である。

ステップＳ８で、撮影した第１・第２画像の合成、及びぼかし処理を自動で行う。画像生成部４１により、第１画像の合焦領域５５を含む図示しない第１領域と、第２画像の合焦領域５７を含む図示しない第２領域とを用いて第３画像を生成する。第１領域は、第１画像取得部１５の撮影領域５３の合焦領域５５を含む部分である。第２領域は、第２画像取得部１７の撮影領域５３の合焦領域５７を含む部分である。さらに、ぼかし処理部４９により、第１領域と第２領域との間にぼかし処理を施す。第１領域と第２領域との間にぼかし領域９３を形成することにより、第１領域と第２領域とを合成するときのつなぎ目（境界線）をぼやかすことができるからである。図示の実施例では合焦領域５５（第１領域）と合焦領域５７（第２領域）との間にぼかし領域９３が形成されている。この時、ぼかし量演算部５１により、第１光学系３のデフォーカス量と第２光学系５のデフォーカス量との差、輝度、色度、彩度をパラメータとして、ぼかし量を演算する。

ステップＳ９で、第３画像のデータを、出力制御部４３により出力してメモリ４７に記憶するとともに、表示制御部４５を用いて液晶モニタ７に表示させる。

以上のように、本実施形態に係る撮影装置によれば、２つの光学系３、５を用いることにより、撮影領域５３内の任意の位置にある２個の主要被写体Ｂ、Ｇに同時かつ個別にピントを合わせて撮影し、合成した画像を得ることができる。また、画像の合成で第１領域と第２領域との間に生ずる境界部分にぼかし処理を施すことにより、違和感の少ない、第１被写体Ｂと第２被写体Ｇとにピントが合っている写真を得ることができる。

なお、２つの合焦領域及び合成に用いる第１・第２領域は、任意の位置に任意の大きさで設定・変更することができるようになっている。例えば、第１・第２領域を左右両サイドに分ける、第２領域を第１領域の周辺にする、第２領域を第１領域の一部にすることなどが可能である。また、第１・第２領域が対応する合焦領域を拡大した領域になるように自動設定することもできる。また、第１・第２領域を任意の大きさに切り出して合成することもできる。

また、本実施形態では、光学系３、５を用いて、２つの主要被写体Ｂ、Ｇにピントを合わせたが、３つ以上の光学系を用いて３つ以上の主要被写体にピントを合わせてもよい。

また、本実施形態は動いている被写体を追尾して合焦する機能を有するものであるが、これに限定されない。

また、認識する被写体は人に限られない。

なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

本実施形態に係る撮影装置（コンパクトデジタルカメラ）の外観を示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。 図１の撮影装置の特徴的な構成を示すブロック図である。 図１の撮影装置の動作を示すフローチャートである。 図１の撮影装置によって生成された第３画像の一例を示す図である。

符号の説明

１ コンパクトデジタルカメラ
３ 第１光学系
５ 第２光学系
２３ 第１焦点調節部
２９ 第２焦点調節部
３７ 被写体認識部
３９ 焦点制御部
４１ 画像生成部
４９ ぼかし処理部
５５、５７ 合焦領域
Ｂ 第１被写体
Ｇ 第２被写体

Claims (6)

1. 第１被写体および前記第１被写体とは異なる第２被写体を認識する被写体認識部と、
   前記第１被写体に第１光学系の焦点を調節する第１焦点調節部と、
   前記第２被写体に、前記第１光学系とは異なる第２光学系の焦点を調節する第２焦点調節部と、
   前記第１被写体および前記第２被写体の距離に応じて、前記第１光学系による第１画像と前記第２光学系による第２画像とを合成して第３画像を生成する画像生成部とを含むことを特徴とする撮影装置。
2. 請求項１に記載された撮影装置であって、
   前記画像生成部は、前記第１画像の合焦領域を含む第１領域と、前記第２画像の合焦領域を含む第２領域とを用いて前記第３画像を生成することを特徴とする撮影装置。
3. 請求項２に記載された撮影装置であって、
   前記画像生成部は、前記第１画像の合焦領域と、前記第２画像の合焦領域との間にぼかし処理を施すぼかし処理部を有することを特徴とする撮影装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された撮影装置であって、
   前記第１焦点調節部、及び、前記第２焦点調節部を制御可能な焦点制御部を有し、
   前記焦点制御部は、前記第１光学系の焦点を調節した後、前記第１光学系の焦点距離とは異なる焦点距離になるように前記第２光学系の焦点を調節することを特徴とする撮影装置。
5. 第１被写体および前記第１被写体とは異なる第２被写体を認識する被写体認識部と、
   前記第１被写体に第１光学系の焦点を調節する第１焦点調節部と、
   前記第２被写体に、前記第１光学系とは異なる第２光学系の焦点を調節する第２焦点調節部と、
   前記第１被写体および前記第２被写体の角度に応じて、前記第１光学系による第１画像と前記第２光学系による第２画像とを合成して第３画像を生成する画像生成部とを含むことを特徴とする撮影装置。
6. 請求項５に記載された撮影装置であって、
   前記画像生成部は、前記第１画像の合焦領域を含む第１領域と、前記第２画像の合焦領域を含む第２領域とを用いて前記第３画像を生成することを特徴とする撮影装置。

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