JP2012042583A - 電子機器及びカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】焦点位置を撮影者(被写体)が知ることができる電子機器及びカメラを提供する。
【解決手段】光学系で結像した被写体像の合焦位置を表わすための光を、プロジェクタモジュールから被写体Mに向けて照射するようにした。
【選択図】図2

Description

この発明は電子機器及びカメラに関する。
従来、空間の任意範囲を撮影する撮影装置の撮影範囲を示唆するものであって、所定の領域を囲む枠状であると共に該枠内を覆う第1の光線と、該第1の光線の周囲を囲むと共に第1の光線との間に挟まれる領域を覆う第2の光線とのうち、少なくとも一方の光線を被写体方向に照射して投影表示する照射部と、撮影装置の画角情報が入力されると共に該画角情報に基づいて照射部の投影画角を制御する制御部とを備え、所定の領域が、撮影装置の撮影範囲を示す領域である撮影範囲投影表示装置が知られている(下記公報参照)。この装置によれば、撮影者はファインダを見なくても、容易かつ確実に撮影範囲内に被撮影者を入れることができる。
特開2006−106388号公報
しかし、撮影者が被写体でもある場合、通常リモコンやセルフタイマーを用いて撮影を行うため、撮影者はカメラ情報(焦点位置等)を知ることは困難であった。その結果、適正な撮影を行うことは困難であった。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は焦点位置を撮影者(被写体)が知ることができる電子機器及びカメラを提供することである。
上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、撮影手段と、前記撮影手段で撮影される被写体の任意の位置に焦点を合わせる合焦手段と、前記被写体に向けて光を照射する照射手段と、前記照射手段から、前記撮影手段による前記被写体の合焦位置に対応する前記被写体の位置に合焦位置標識を照射させる制御手段とを備えていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の電子機器において、前記合焦手段は被写体像を検出し、前記被写体の合焦位置となり得る複数の合焦位置候補のうちから自動的に位置を設定して合焦を行うオートフォーカス手段であり、前記制御手段は、さらに前記オートフォーカス手段の前記被写体像の合焦位置となり得る複数の合焦候補位置に合焦候補位置標識を照射させることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の電子機器において、遠隔操作により前記被写体の合焦位置を変更する合焦位置変更手段を備えることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3記載の電子機器において、前記撮影手段による被写体像から前記被写体の動きを検出する被写体像検出手段を有し、前記制御手段は、前記被写体像検出手段で検出された前記被写体の動きに基づいて前記照射手段から照射される前記合焦位置標識の位置を変更し、前記合焦位置変更手段は前記制御手段により変更された前記合焦位置標識の位置に合焦位置を変更することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項記載の電子機器において、前記照射手段は、前記撮影手段の近傍に設けられ、前記撮影手段による前記被写体の画角に画像を照射するプロジェクタであって、前記合焦位置標識は前記画像に表示された明部又は暗部であることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項記載の電子機器において、前記照射手段は、前記撮影手段の近傍に設けられ、前記撮影手段による前記被写体の画角の範囲にレーザ光を照射するレーザ光発生手段であることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項記載の電子機器はカメラである。
この発明によれば、焦点位置を撮影者(被写体)が知ることができる。
図1はこの発明の第1実施形態に係るカメラのブロック図である。 図2(a)はこの発明の第1実施形態に係るプロジェクタ付きのカメラを斜め上方から見た図、図2(b)はカメラの使用方法を説明する図である。 図3は撮影を開始する前のカメラの動作の一例を説明するフローチャートである。 図4は撮影を開始した後のカメラの動作の一例を説明するフローチャートである。 図5は撮影を開始した後のカメラの動作の他の例を説明するフローチャートである。 図6は投射画像の一例を示す図である。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図2(a)はこの発明の第1実施形態に係るプロジェクタ付きカメラ(以下カメラという)50を斜め上方から見た図、図2(b)はカメラ50の使用方法を説明する図である。
カメラ50の正面には撮影レンズ鏡筒52とプロジェクタ投影窓51とが設けられている。カメラ50の上面にはレリーズボタン112Aが設けられている。
カメラ50の背面にはメイン液晶表示器115と電子ビューファインダ118が設けられている。
カメラ50は、机(図示せず)の上等に載置された状態で、カメラ50の正面側に位置する被写体Mである人間に向けて、内蔵されたプロジェクタモジュール(照射手段)6(図1参照)からフレーム7や合焦位置(AFポイント)Pを表すための標識を含む画像(レーザ光LB)をプロジェクタ投影窓51を介して照射する。
フレーム7は、画角枠や画角の縦・横の中心線、ファインダ内の分割線であり、枠線が暗部又は明部となって表示されている。また、合焦位置Pを表すための合焦位置標識部とその周囲とは明暗や色が異なり、標識部が明部で周囲が暗部で表示される。更に、標識部と周囲とが別の色の光で表されるようにしてもよい。
なお、カメラ50からは撮像部(撮影手段)200の画角の外にカメラ情報(シャッター速度、露出補正等)の画像も投射することができる。
図6は投射画像の一例を示す図である。
被写体Mが立っている床面にカメラ情報の画像をカメラ50から投射するようにしたので、被写体M自身がカメラ情報を知ることができる。
図1はこの発明の第1実施形態に係るカメラ50のブロック図である。
カメラ(電子機器)50は、被写体像(撮像画像)を取得する撮像部200と、画像を投射可能なプロジェクタモジュール6と、カメラ50の動作を制御するCPU(制御手段)101と、CPU101の作業用メモリとして使用されるメモリ102と、姿勢センサ103と、外部インタフェース(外部I/F)108と、カメラ50内の各部に電力を供給する電源109と、操作部材112と、音声信号を再生するスピーカ113と、メイン液晶表示器115と、音声を集音するマイク107と、メモリカード105と、測距装置116とを備えている。
CPU101は、制御プログラムに基づいて、カメラ50を構成する各部から入力される信号を用いて所定の演算を行い、カメラ50の各部に対する制御信号を出力することにより撮像部200動作及びプロジェクタモジュール6の動作をそれぞれ制御する。なお、制御プログラムはCPU101内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。
姿勢センサ103はカメラ50の姿勢を検出し、検出信号をCPU101へ出力する。これによりCPU101は撮影時に画像の天地情報を取得する。
メモリカード105はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成され、CPU101の指令によりデータの書き込み、保存及び読み出しが可能である。
マイク107は、集音した音声を電気信号に変換してCPU101へ出力する。音声信号は、録音時にメモリカード105に記録される。
外部インタフェース108は、CPU101の指令により不図示のケーブル又はクレードルを介して外部機器との間で信号を送受信する。例えばビデオカメラ等の外部機器から送信されるビデオ信号による再生画像をメイン液晶表示器115に表示させたり、投射面300(図2参照)に投射させたりするために、ビデオ信号を画像データに変換してCPU101へ出力する。
操作部材112は、レリーズボタン112A、メイン液晶表示器115に表示されたメニュー画面の項目の選択等を行うセレクタボタン(図示せず)等を有し、操作されたボタンに対応する操作信号をCPU101へ出力する。
測距装置116は測距センサによる検出信号を用いて被写体Mまでの距離を算出し、CPU101へ出力する。
電源109は、例えば着脱可能ないわゆる電池パック及びDC/DC変換回路等で構成される。
メイン液晶表示器115は、CPU101の指令により画像やテキスト等の情報(カメラの動作状態、操作メニュー等)を表示する。
マイク107は集音した音声を電気信号に変換してCPU101へ出力する。
撮像部200は、撮影レンズ(光学系)51と、イメージセンサ(CCD)201と、レンズ駆動部202と、撮像部制御CPU203を有する。イメージセンサ201はCMOSで構成してもよい。撮像部制御CPU203は、CPU101の指令によりイメージセンサ201及びレンズ駆動部202の駆動を制御する。レンズ駆動部202は、撮像部制御CPU203からズーム制御信号を受けると、その制御信号に応じて撮影レンズ51を構成するズームレンズ(図示せず)をテレ側又はワイド側へ駆動する。撮影レンズ51はイメージセンサ201の撮像面上に被写体像を結像させる。撮像部制御CPU203はイメージセンサ201に撮像を開始させ、撮像終了後にイメージセンサ201から蓄積電荷信号を読み出し、所定の信号処理を施した上で画像データとしてCPU101へ出力する。
CPU101は、撮像部200から得られた画像データに基づいて、被写体の主要部を検出し、この主要部の存在する位置をフォーカス検出エリアとして設定する。フォーカス検出エリアとなる位置の候補(合焦候補位置)は、撮像部200の画角内の複数の所定の位置に配置され、複数のフォーカス検出エリアのうち、検出された被写体の主要部と重なる位置がフォーカス検出エリアとして設定される。
撮像部200は、撮影レンズ51のフォーカスレンズを光軸方向へ移動させることにより、フォーカス調節を行う。オートフォーカス調節を行う場合、CPU101は、イメージセンサ201で撮像された画像信号のうち、設定されたフォーカス検出エリア(例えば撮影画面中央)に対応する画像信号についての高周波成分の積算値を最大にするように、撮像部制御CPU203にフォーカス調節を指示する。積算値が最大になる位置が画像のコントラストを最大にする合焦位置である。レンズ駆動部202、撮像部制御CPU203等でオートフォーカス手段が構成される。
また、撮像部制御CPU203は、CPU101からの指示により鏡筒52をカメラ50の筐体内に収容したり、筐体50内から突出させたりする。
なお、撮影画像を投射する場合には撮像部制御CPU203からCPU101を経由してプロジェクタモジュール6へ画像データが出力される。CPU101では、プロジェクタモジュール6で投射される画像データに対して台形歪み補正処理が施される。CPU101に入力された画像データはメモリカード105に記録可能である。また、メモリカード105に記録された画像データ及び音声データは、各々プロジェクタモジュール6、メイン液晶表示器115及びスピーカ113で再生可能である。
プロジェクタモジュール6は、レーザ光源61と、照明光学系62と、ライトバルブ63と、走査部64とを有する。レーザ光源61で発生したレーザ光は、照明光学系62を通過して整形された後、ライトバルブ63に入射し、画像情報に応じて通過又は一部遮断される。ライトバルブ63を通過したレーザ光は、走査部64へ入射し、所望の画像となるように走査される。
CPU101は、カメラ50の画角情報に基づいてプロジェクタモジュール6の投影画角を制御し、被写体Mの周囲にフレーム7を表示させる。
CPU101は、被写体Mの合焦位置を表わすための標識をプロジェクタモジュール6から照射させる。
CPU101は、オートフォーカス手段による被写体像の合焦位置となり得る複数の合焦候補位置を表わすための標識をプロジェクタモジュール6から被写体Mに向けて照射させる。複数の合焦位置候補を表すための標識は、プロジェクタモジュール6から投射される画像に形成されたフォーカス検出エリア枠である。枠の表示は、枠線が明部として、枠の周囲は暗部として投射される。CPU101は、更に合焦候補位置に重ねて、合焦位置を表わす標識をプロジェクタモジュール6から被写体Mに向けて照射させる。合焦位置を表す標識は標識部が明部で周囲が暗部で表示される。
また、CPU101は、合焦候補位置の表示に重ねて、オートフォーカス手段で検出された被写体Mまでの距離に基づいて得られた被写体Mの合焦範囲(合焦位置Pを含む面)を表わす光を、プロジェクタモジュール6から被写体Mに向けて照射させる。なお、CPU101は、カメラ情報の画像を床面に投射させたり、撮影画像をスクリーンや壁等に投射させたりすることもできる。
CPU101は、被写体Mの顔又は物体の画像を認識する画像認識手段として機能する。CPU101は、被写体Mの顔又は物体の焦点位置を示す輝点となる光をプロジェクタモジュール6から被写体Mに向けて照射させる。画像認識方法は、例えば顔の特徴点を検出してそれら特徴点により形成されるパターンを認識することで、その顔の画像の特徴や表情等を認識する方法であり、既知の技術であるためその詳細な説明を省略する。
なお、レリーズボタン112Aが押され、撮像部200のシャッタ(図示せず)が開いている間、CPU101は、プロジェクタモジュール6からの被写体Mに向けての光の照射を中止させる。
次に、カメラ50の動作を図1、3に基づいて説明する。
図3は撮影を開始する前のカメラの動作の一例を説明するフローチャート、図4は撮影を開始した後のカメラの動作の一例を説明するフローチャート、図5は撮影を開始した後のカメラの動作の他の例を説明するフローチャートである。
図3〜5において、S1〜S6、S11〜S15、S21〜S27は処理の各ステップを示す。
まず、撮影を開始する前のカメラ50の動作の一例を説明する。
電源をオンにしてカメラ50を起動する(S1)。
カメラ50の起動が確認されると、CPU101は、撮影レンズ51を介して被写体Mの画像を取得する(S2)。この撮影画像はプロジェクタモジュール6から投射される。
その後、CPU101は、レンズ情報(ズーム、被写体Mとの距離)を取得する(S3)。
CPU101は、撮影レンズ51を介して取得した被写体像からフレーム領域を算出し、その算出結果に基づいて被写体Mの周囲に矩形のフレーム7が表示されるようにプロジェクタモジュール6から被写体Mに向けて光を照射させる。このとき、ズームに同期してプロジェクタモジュール6から投射される範囲を変える(図2(b)参照)。なお、図2(b)ではフレーム7は格子状である。
また、フレーム領域を算出する際、例えば被写体Mの後に光が照射される背景がない場合(例えば壁がない等)、光の照射位置を特定できないので、レンズ情報から推測されたフレーム領域に対応する位置にフレーム7を表示させる。このとき、至近距離ではパララックスが発生するので、予め実測することによって撮影範囲のずれの補正を行う。
なお、パララックスによる撮像部200の撮影範囲とプロジェクタモジュール6による投影範囲とのずれを小さく抑えるために、本発明の電子機器では、撮像部200とプロジェクタモジュール6とを一体化して、両者を近接する位置に配置している。
次に、CPU101は、フレーム7の被写体Mの合焦位置(描画ポイント)を計算し、被写体像の合焦位置となり得る複数の合焦候補位置(AF候補点)を特定する(S4)。
その後、CPU101は、被写体像の合焦位置となり得る複数の合焦候補位置(AF候補点)を表わすための光をプロジェクタモジュール6から、ステップS4で求められたフレーム7の被写体Mの合焦位置に対して照射させる(S5)。複数の合焦候補位置は、電子ビューファインダ118上に表示されるので、CPU101は、この複数の合焦候補位置を表わす光を被写体Mに向けて照射させる。複数の合焦候補位置は、点や四角形で表示されている。
上述のステップを経て、撮影を開始することができるようになる(S6)。
なお、この実施形態では被写体Mの周囲に矩形のフレーム7を表示させたが、フレーム7を表示させる処理を省略してもよい。
次に、撮影を開始した後のカメラ50の動作の一例を説明する。
撮影が開始される(S11)と、CPU101は、測距装置116に被写体Mまでの距離を算出させる(S12)。
CPU101は、レンズ情報、画像処理情報等に基づいて合焦位置(AFポイント)Pを計算する(S13)。
上記計算により合焦位置が特定される(S14)。
その後、CPU101は、複数の合焦候補位置に重ねてプロジェクタモジュール6から被写体Mに向けて合焦位置Pを表す光を照射させる(S15)。その結果、被写体Mも合焦位置Pを確認することができる。このとき、リモコン(リモートコントローラ)を用いて合焦位置Pを移動させることができる。
リモコンにはカメラを遠隔操作するための発光部と、上下左右方向の矢印キーが設けられている。矢印キーを操作することにより、発光部からキーの操作情報がカメラ50に送信され、操作情報を受信したカメラ50のプロジェクタモジュール6から投射された合焦位置標識の位置を変更するとともに撮像部200の合焦位置を変更することができる。まず、カメラ50のCPU101に接続された不図示の信号受信部は、リモコンからの信号を受信する。CPU101は前記信号受信部で受信された信号に基づいてプロジェクタモジュール6の不図示の投射画像制御部にプロジェクタモジュール6から投射される画像の合焦位置標識の位置変更を指示する。これと同時にCPU101は、リモコンからの信号による合焦位置標識の位置変更情報を撮像部制御CPU203に送り、撮像部制御CPU203は変更された合焦位置標識の位置をオートフォーカス検出エリアに設定する。レンズ駆動部200は新たに設定された合焦位置標識の位置に対して合焦を行う。
このような構成にすることによって、カメラ50のファインダから離れた位置であっても撮像部200の合焦位置を知ることができるとともに、カメラ50から離れていても被写体の合焦位置を変更することができる。
また、リモコンの代わりにジェスチャー等により合焦位置を移動させることもできる。例えば、手の動きに合わせて合焦位置Pを移動させるようにする。
例えば、被写体として撮像部200の撮影画角内にいる撮影者が、プロジェクタモジュール6から投射された合焦位置標識部をつかんで別の場所に移動させるジェスチャーを行うと、カメラ50のCPU101に接続された被写体像検出手段117は撮影者の動きを検出して、撮影者が新たな合焦位置として指定した合焦位置標識部の位置をCPU101に送る。CPU101は新たな合焦位置として指定された位置情報をプロジェクタモジュール6の不図示の投射画像制御部に送り、プロジェクタモジュール6から投射される画像の合焦位置標識の位置変更を指示する。同時に、CPU101は、新たな合焦位置として指定された位置情報を撮像部制御CPU203に送り、撮像部制御CPU203は変更された合焦位置標識の位置をオートフォーカス検出エリアに設定する。レンズ駆動部202は新たに設定された合焦位置標識の位置に対して合焦を行う。
このような構成にすることによって、被写体Mがオートフォーカス手段による焦点位置を知ることができるとともに、オートフォーカス手段による焦点位置を被写体Mが希望する任意の位置に変更することができる。つまり、撮影者が被撮影者でもある場合にも適正な撮影を行うことが可能な電子機器及びカメラを提供することができる。
なお、CPU101は、被写体Mの顔又は物体と焦点が合う位置を示す輝点となる光をプロジェクタモジュール6から被写体Mに向けて照射させるようにすることもできる。画像認識処理をリアルタイムで行い、実際の顔の動きに光の照射を追従させるようにすれば、正しく追従動作が行われていることを撮影者以外の人物(第三者)も確認することができる。このようにすれば、カメラ50の後方に撮影者がいる必要がなくなり、例えばリモコンで被写体Mがカメラ50を制御して撮影をすることができる。
その後、撮影を行う(S16)。このとき、CPU101は、撮像部200のシャッタが開いている間、プロジェクタモジュール6からの被写体Mに向けての光の照射を中止させる。その結果、撮影画像にフレーム7等が写し込まれることを防止できる。
撮影を行った後、撮影を終了しないときには、ステップ12へ戻る。
次に、撮影を開始した後のカメラ50の他の動作の一例を説明する。
撮影の準備ができた後、撮影が開始される(S21)と、CPU101は、測距装置116に被写体Mまでの距離を算出させる(S22)。
CPU101は、被写体Mまでの距離に基づいて合焦位置を計算する(S23)。CPU101は、撮影画像を画像データを合焦しているエリアと合焦していないエリアとに分け、更に合焦していないエリアを前ピン(被写体Mの前にピントが合っている)のエリアと後ピン(被写体Mの後にピントが合っている)のエリアとに分ける。
CPU101は、前ピン、合焦位置及び後ピンのそれぞれにおける焦点深度を計算し、合焦範囲を算出する(S24)。
CPU101は、計算結果に基づいて、前ピン、合焦位置及び後ピンのそれぞれの位置を含むエリア(描画エリア)を特定する(S25)。
その後、CPU101は、複数の合焦候補位置と投影画像とに重ねてプロジェクタモジュール6から被写体Mに向けてそれぞれのエリア毎に異なる色の光を照射させる(S26)。例えば、前ピン位置のエリアに赤色の光、合焦位置のエリアに緑色の光、後ピン位置のエリアに青色の光をそれぞれ照射する。
その結果、合焦位置を固定にし、被写体Mが合焦しているエリアまで動いてから撮影することによって適正な撮影を行うことができる。また、投影画像を撮像部200で取得し、合焦しているエリアを確認して投射することを繰り返せば、被写体Mが動いてもリアルタイムで合焦するエリアを認識することができる。
その後、撮影を行う(S27)。
撮影を行った後、撮影を終了しないときには、ステップ22へ戻る。
この実施形態によれば、焦点位置を被写体Mが知ることができ、適正な撮影を行うことができる。
なお、照射手段としては、レーザ光LBを利用したプロジェクタの代わりにレーザ発生手段であるレーザ照射器を用いることもできる。
また、本発明はオートフォーカス手段を有するカメラを例にとって説明を行ったが、オートフォーカス手段を有さないカメラにおいても、撮影部の近傍にプロジェクタモジュールやレーザ光発光手段を設けることにより、カメラのフォーカス位置に合焦位置標識を表示させることによって、被写体Mの位置を知ることができる。
6:プロジェクタモジュール(照射手段)、50:カメラ(電子機器)、51:撮影レンズ(光学系)、101:CPU(制御手段)、200:撮像部(撮影手段)、202:レンズ駆動部、203:撮像部制御CPU、M:被写体。

Claims (7)

  1. 撮影手段と、
    前記撮影手段で撮影される被写体の任意の位置に焦点を合わせる合焦手段と、
    前記被写体に向けて光を照射する照射手段と、
    前記照射手段から、前記撮影手段による前記被写体の合焦位置に対応する前記被写体の位置に合焦位置標識を照射させる制御手段と
    を備えていることを特徴とする電子機器。
  2. 前記合焦手段は被写体像を検出し、前記被写体の合焦位置となり得る複数の合焦位置候補のうちから自動的に位置を設定して合焦を行うオートフォーカス手段であり、
    前記制御手段は、さらに前記オートフォーカス手段の前記被写体像の合焦位置となり得る複数の合焦候補位置に合焦候補位置標識を照射させることを特徴とする請求項1記載の電子機器。
  3. 遠隔操作により前記被写体の合焦位置を変更する合焦位置変更手段を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の電子機器。
  4. 前記撮影手段による被写体像から前記被写体の動きを検出する被写体像検出手段を有し、
    前記制御手段は、前記被写体像検出手段で検出された前記被写体の動きに基づいて前記照射手段から照射される前記合焦位置標識の位置を変更し、
    前記合焦位置変更手段は前記制御手段により変更された前記合焦位置標識の位置に合焦位置を変更することを特徴とする請求項3記載の電子機器。
  5. 前記照射手段は、前記撮影手段の近傍に設けられ、前記撮影手段による前記被写体の画角に画像を照射するプロジェクタであって、
    前記合焦位置標識は前記画像に表示された明部又は暗部であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の電子機器。
  6. 前記照射手段は、前記撮影手段の近傍に設けられ、前記撮影手段による前記被写体の画角の範囲にレーザ光を照射するレーザ光発生手段であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の電子機器。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項記載の電子機器はカメラである。
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