JPH10133308A

JPH10133308A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH10133308A
Application number: JP28633696A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Ikumi; 智則伊久美; Yasuo Matsumoto; 泰夫松本
Original assignee: TEC CORP
Current assignee: TEC CORP
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】つなぎパノラマ写真の撮影を初心者でも簡単
に行うことができるようにすることである。【解決手段】カメラ本体の姿勢を検出する姿勢検出手
段と、撮影者が撮影したい被写体の範囲又はその被写体
を異なる位置で撮影する撮影枚数等の撮影条件を設定す
る設定手段と、撮影条件として設定された姿勢と前記カ
メラ本体の現実の姿勢とを比較して両者の一致がとれた
ことを検出する撮影姿勢決定手段と、この撮影姿勢決定
手段からの信号に基づいて自動的に撮影を行う撮影手段
とにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚の画像を一
組として鑑賞するための複数枚の画像を撮影する撮像装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数枚の画像を一組として鑑賞す
るための画像としては、つなぎパノラマ写真の如き画像
や一つの被写体について異なる複数の方向から見た画像
等がある。つなぎパノラマ写真は、広角レンズの使用で
は像の歪みが発生してしまうため、広範囲の被写体を標
準レンズ等を用いて人間の目で見た状態に近い画像を得
るために複数枚の画像をつないでいるものであり、風景
の如き被写体をより大きな画角で記録する場合などに有
用である。また、建築物やファッション等を多角的に認
識させるために、その被写体を多方面から撮影すること
も行われている。このように複数枚の画像を利用するこ
とは、近年においては、銀塩写真のみならずコンピュー
タ画像にも利用されている。

【０００３】すなわち、近年のコンピュータ関連技術の
発展によって、コンピュータの中でアクティブに撮影画
像を再現しようというものがあり、その例としてＱｕｉ
ｃｋＴｉｍｅＶＲ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）
の如きものがある。この中には、カメラの回り３６０度
に関して一定の角度で撮影を行い、その画像をコンピュ
ータ画面上で再現するＱｕｉｃｋＴｉｍｅＶＲＰａｎ
ｏｒａｍａと、被写体の回り３６０度を所定の角度で撮
影してコンピュータ画面上で再現するＱｕｉｃｋＴｉｍ
ｅＶＲＯｂｊｅｃｔの二種類がある。このＱｕｉｃｋ
ＴｉｍｅＶＲＯｂｊｅｃｔの撮影は、ターンテーブル等
の上に被写体を載せ、テーブルを所定角度回して静止さ
せて撮影をすると云う手順を繰り返すことで行われる。
但し、被写体が建築物のように固定されたものや大きな
ものである場合には、被写体の回りにカメラを移動させ
て撮影を行う必要がある。

【０００４】次に、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅＶＲＰａｎｏ
ｒａｍａの鑑賞方法を示す例として自動車の内装を撮影
した図７に示すものがある。図７(ａ)は、コンピュータ
画面上に表示される初期画面であり、図中の手のマーク
は、コンピュータに接続されたマウスの如きポインティ
ングデバイスの操作によって動くカーソルである。ユー
ザがポインティングデバイスのボタンを押しながらカー
ソルを動かす、すなわち、ドラッグすると、それに連動
して表示される画像は、図７(ｂ)に示すように別の視野
角の画像になる。引き続きドラッグを続けると、画像は
更に動いて図７(ｃ)のようになる。このように図７(ａ)
〜図７(ｃ)では自動車のフロントパネルのみであるが、
ユーザが更にドラッグを続けると自動車の内部後方を含
めて３６０度にわたって内部を見渡すことができる。さ
らに、ユーザがキーボードの所定のボタンを押すことに
より、カメラをズーミングした時と同様に画像の拡大・
縮小を行うことも可能である。これにより、ユーザは自
宅にいながらにして車内のすべてを確認することができ
るものである。このような自動車の内装などの他に、旅
行会社等では風景を撮影して動くパンフレットとして利
用することも行われている。

【０００５】また、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅＶＲＯｂｊｅ
ｃｔの鑑賞方法も同様であり、その一例を図８に示す。
すなわち、図８(ａ)に示す状態からカーソルをドラッグ
することで被写体（飛行機）を図８(ｂ)や図８(ｃ)に示
されるように、違った角度で見ることが可能である。さ
らに、予め被写体の上方向或いは下方向に向けて違った
仰角で撮影した３６０度分の画像を準備しておけば、ユ
ーザはカーソルを上下方向にドラッグすることでそれに
対応した上下方向からの画像も見ることができる。この
ＱｕｉｃｋＴｉｍｅＶＲＯｂｊｅｃｔの場合には、自
動車の外観やアパレル業界の通信販売等に実用化されて
いる。

【０００６】つぎに、従来のこれらの画像を撮影する従
来の方法を説明する。複数枚の画像をつなげて鑑賞する
所謂、つなぎパノラマ写真を撮影する装置においては、
カメラ本体に方位磁石や角速度センサ等を設けてカメラ
の姿勢を検知して所望の視野角の画像を複数枚撮影する
方法があり、例えば、特開平７−１９９３２１号公報に
記載された如き提案がなされている。この例を図９及び
図１０に示す。すなわち、姿勢検知手段１がＣＰＵ２に
接続され、このＣＰＵ２には、モード選択スイッチ手段
３、表示手段４が順次接続されている。また、前記ＣＰ
Ｕ２にはフィルム給送手段５と識別マーク写し込み手段
６とが接続され、前記フィルム給送手段５には、フィル
ム給送検知手段７が接続され、このフィルム給送検知手
段７は前記ＣＰＵ２に接続されている。

【０００７】しかして、モード選択スイッチ手段３によ
りパノラマ撮影を選択すると、表示手段４を作動状態に
し、その作動中に撮影されたコマ数にカメラの姿勢と現
在の姿勢とを姿勢検知手段１の方位磁石や角度センサ等
によってＣＰＵ２に入力して比較し、演算結果を表示手
段４により表示し、撮影者がこの表示に従ってレリーズ
スイッチを押すと、その比較結果によりフィルム給送手
段５を動かし、フィルム給送検知手段７のローラの回転
に応じて識別マーク写し込み手段６により識別マーク８
をフィルムに写し込む。そして、この識別マーク８を用
いて図１０に示すように写真をつなぐことにより、パノ
ラマ写真を得ることができる。

【０００８】一方、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅＶＲの場合も、
所定のカメラ位置・姿勢において撮影した画像を同様に
つなぎ合わせて１つの画像としている。ただし、その画
像はＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子を有するデジタル
カメラで撮影し、その後、データをソフト的に処理する
という手法で画像が作成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の複数枚の画像を
得る方法においては、カメラの姿勢の表示に従って撮影
者が撮影の度毎にレリーズボタンを押す必要があり、撮
影に当ってはカメラの姿勢が変わらぬようにそのカメラ
を厳密に保持する必要がある。また、カメラの姿勢を左
右及び上下に的確に決定しなければならないため、撮影
者は求める位置を２次元的にカメラ姿勢を変えて探し出
さなければならないと云う煩わしさがあった。そのた
め、三脚等のカメラ固定機器を用いずに撮影者が手でカ
メラをもって撮影を行おうとすると極めて困難な作業で
あり、かなりの熟練を要する作業であると云う問題があ
った。

【００１０】このようなことから、本願発明は、撮影者
によるカメラの姿勢を決定する作業を簡略にし、初心者
でも簡単につなぎパノラマ写真等の撮影を行うことがで
きる撮像装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
カメラ本体の姿勢を検出する姿勢検出手段と、撮影者が
撮影したい被写体の範囲又はその被写体を異なる位置で
撮影する撮影枚数等の撮影条件を設定する設定手段と、
撮影条件として設定された姿勢と前記カメラ本体の現実
の姿勢とを比較して両者の一致がとれたことを検出する
撮影姿勢決定手段と、この撮影姿勢決定手段からの信号
に基づいて自動的に撮影を行う撮影手段とよりなるもの
である。これにより、撮影者は撮影方向に向けて適当に
カメラ本体を動かすだけで、厳密に定められた撮影姿勢
での撮影が行われる。

【００１２】請求項２記載の発明は、カメラ本体を保持
体に遊動自在に保持し、重力方向センサとこの重力方向
センサからの出力に基づいてカメラ本体の撮影方向の仰
角を変更するアクチュエータとを有して撮影者により保
持される前記保持体の向きが変化しても前記カメラ本体
の基準面に対する仰角を一定に保つカメラ仰角制御手段
を設けたものである。従って、保持体を把持してカメラ
本体を左右方向に動かすだけで厳密な水平面内でのカメ
ラ本体の周囲全周の撮影を行うことができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、カメラ本体を保持
体に遊動自在に保持し、方位角センサとこの方位角セン
サからの出力に基づいてカメラ本体の撮影方向の方位角
を変更するアクチュエータとを有して撮影者により保持
される前記保持体の向きが変化しても前記カメラ本体の
方位角を一定に保つカメラ方位角制御手段を設けたもの
である。従って、保持体を把持してカメラ本体を上下方
向に動かすだけで厳密な垂直面内での撮影を行うことが
できる。

【００１４】請求項４記載の発明は、カメラ本体と被写
体との距離を測定する距離測定手段と被写体を撮影する
距離を設定する距離設定手段とを有し、前記距離測定手
段により測定された距離が前記距離設定手段により設定
された距離に一致した時のみ撮像を可能とする撮影許可
手段を設けたものである。従って、被写体の回りの複数
の画像を得た場合に、被写体の大きさを一定にすること
ができる。

【００１５】請求項５記載の発明は、カメラ本体で撮影
される被写体の大きさを検出する被写体像検出手段と撮
影すべき被写体像の大きさを設定する被写体像設定手段
とを有し、前記被写体像検出手段により検出された大き
さが前記被写体像設定手段で設定された被写体像の大き
さに一致した時のみ撮像を可能とする撮影許可手段を設
けたものである。従って、ズームレンズを用いた状態の
撮影であっても、被写体の回りの複数の画像を得ようと
した場合に、被写体の大きさが一定である状態にするこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図１
乃至図５に基づいて説明する。まず、枠体状の保持体１
１に水平方向に位置する支軸１２によりカメラ本体１３
が水平軸心を中心にして回動するように保持されてい
る。前記保持体１１には、前記支軸１２を保持する軸受
１４が設けられているとともに、前記支軸１２に結合さ
れたアクチュエータとしてのモータ１５が配設されてい
る。このモータ１５には、姿勢検出手段として作用する
重力方向センサ１６が配設された制御部１７が接続され
ている。さらに、前記制御部１６に電気的に接続された
絶対角検出部１８が設けられている。ついで、前記カメ
ラ本体１３は、通常のカメラとしての機能を全て備えて
いるものであり、正面には、レンズ１９、ファインダ窓
２０、ストロボ２１、自動焦点のためのＡＦ用窓２２が
設けられ、上面には、表示部２３、設定ボタン２４、レ
リーズボタン２５が設けられ、背面には、ファインダ２
６が設けられている。

【００１７】このような構成において、まず、図１(ａ)
において、ノーマル撮影であれば、通常の撮影が行われ
るものであるが、連続撮影モードであれば、連続撮影開
始の状態に移行して撮影条件設定が実行される。この撮
影条件は予め設定手段により設定される。すなわち、図
１(ｂ)に示すものは、設定手段の処理を示すものであ
り、撮影条件の設定に当っては、ズーム・露出・シャッ
ター速度等を決定し、設定ボタン２４の操作により内部
の図示しないメモリ等に記憶させる。そして、条件入力
モードにおいては、二種の条件設定を行うことができ
る。その第１の方法は、撮影者が撮影する枚数を予め決
定する方法であり、撮影者が撮影枚数を設定ボタン２４
を使用して撮影枚数及び撮影開始時のカメラの姿勢を入
力する方法である。そして、撮影者が枚数入力を行った
とき、撮影姿勢演算が行われる。この撮影姿勢演算は、
次のように行われる。まず、予め設定されているレンズ
の焦点距離ｆ、被写体までの距離ａ、及び、受光エリア
サイズｄから撮影される映像１枚当りの視野角αが求め
られる。すなわち、この映像１枚当りの視野角αは、 α＝２・ｔａｎ~¹｛ｄ・（ａ−ｆ）／２・ａ・ｆ｝−β … (１) 但し、βは隣合う画像と重ね合わせる角度、で求めら
れ、撮影姿勢としての各フレームの姿勢α_n は、初期姿
勢をα₀ とすると、 α_n＝α₀＋（ｎ−１）・α … (２) 但し、ｎは何枚目かを示す自然数で求められる。

【００１８】その第２の方法は、撮影者が撮影開始の姿
勢と撮影終了の姿勢とを入力する方法である。この場
合、カメラが入力された撮影開始時と撮影終了時との２
つの姿勢を検知し、何枚の画像に分割すれば、先の場合
と同様に求められる視野角の範囲内ですべての被写体が
撮影できるかを演算し、必要な枚数を定めることができ
る。この場合、フィルムの残り枚数と比較して残りが足
りなければ撮影範囲の変更を促すことも可能である。

【００１９】このような第１及び第２の方法ともに、演
算された撮影姿勢を記憶して撮影条件の設定が完了す
る。尚、これらの入力は、全てカメラ本体１３の上面に
設けられた設定ボタン２４を押すことにより行うことが
できる。

【００２０】このようにして撮影条件の入力が完了する
と、撮影者がレリーズボタンをＯＮすることで１枚目の
撮影が完了し、次に撮影者がカメラ姿勢を適当に変えて
撮影条件設定時の記憶された次のフレームの姿勢に一致
した時、すなわち、撮影条件として設定された姿勢とカ
メラ本体１３の現実の姿勢とを比較して両者の一致がと
れたことを撮影姿勢決定手段で検出してその検出信号に
基づいて撮影手段が動作して自動的にシャッタが開き、
次のフレームの撮影が自動的に行われる。

【００２１】そして、図４(ａ)に示す状態は、１枚目の
撮影をした状態であるとした時に、保持体１１を保持し
てパノラマ写真を撮影するためにカメラ本体１３を旋回
した状態が図４(ｂ)に示すものである。この時、一般的
には、手で把持している保持体１１は傾斜してしまうも
のであると考えられる。カメラ本体１３の姿勢は、予め
設定されているため、重力方向センサ１６でカメラ本体
１３の上下方向の傾斜は検出され、絶対角検出部１８か
らの信号を受けるとともにカメラ本体１３の基準面に対
する仰角が一定であるように制御する制御部１７からの
信号でモータ１５を駆動し、カメラ本体１３を保持体１
１に対して相対的に傾斜させて基準面に対する仰角を一
定にする。そのため、保持体１１を保持してカメラ本体
１３を水平方向に向きを変えたとき、その保持体１１の
上下方向の向きが変化したとしても、カメラ本体１３自
体の仰角は、予め設定された状態に維持される。すなわ
ち、重力方向センサは、地球の引力方向を検知するセン
サであり、このセンサの出力から保持体１１が鉛直方向
に対してどの程度傾いているかを検知する。この検知信
号を受けて制御部１７は、カメラ本体１３が水平となる
角度を演算してその出力信号をモータ１５に送る。この
モータ１５の駆動により、支軸１２を介してカメラ本体
１３が回動する。

【００２２】なお、本実施の態様では、重力方向センサ
１６やモータ１５等を保持体１１側に配設した状態につ
いて説明したが、これらをカメラ本体１３側に設けても
良いものである。重力方向センサ１６をカメラ本体１３
側に設けた場合には、複雑な制御部を設けなくても、重
力方向センサ１６の出力を直接的に利用して姿勢制御を
行うことができるため、装置が簡略化されると云う利点
もある。さらに、制御できる方向は、水平方向に限られ
るものではなく、水平方向に対して傾斜した角度であっ
ても、制御信号に一定のオフセットを電気的に加えるこ
とで、水平以外の仰角への制御も可能である。

【００２３】さらに、重力方向センサ１６の代わりに方
位角センサを用い、これにより、方位角センサからの信
号に基づいてモータ１５を駆動することで、方位角を一
定にする制御を行うことができる。この場合には、保持
体１１を上下方向に移動させてもカメラ本体１３の左右
方向への位置を一定に維持したまま上下方向に変化した
複数の画像を得ることができる。

【００２４】次に、本発明の実施の第二の形態を図６に
基づいて説明する。１枚目の撮影までは、図１(ａ)に示
した実施の第一の形態の場合と同様である。１枚目の撮
影を終了した時点で被写体までの距離を記憶しておく。
その距離は、ＡＦ用窓２２に設けられたオートフォーカ
ス機構を利用することにより得られる。ついで、撮影者
は２枚目の撮影を行う位置までカメラ本体１３を移動す
る。すなわち、カメラ本体１３を移動させ被写体の全周
を撮影する場合であり、次の所定位置に移動してから被
写体までの距離が一枚目の撮影における距離と一致する
かどうか判定し、一致しなければカメラ本体１３の移動
を促し、一致した場合には、撮影可能となる。この場
合、前述の実施の第一の形態と同様に、自動的に撮影を
行う撮影手段を設けておけば、撮影者による操作を伴う
ことなく撮影を行うことができる。すなわち、撮影可能
状態において、カメラ本体１３の姿勢の変更・判定・自
動撮影が行われる。以下は、カメラ本体１３の移動と姿
勢変更を繰り返すことで被写体の像の大きさが一定の複
数枚の映像を撮影することができる。

【００２５】また、カメラ本体１３がズーム機能を備え
ている場合には、撮影される被写体の大きさが一定にな
ることを基準にして自動撮影を行うようにすることも可
能である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、カメラ本体の姿
勢を検出する姿勢検出手段と、撮影者が撮影したい被写
体の範囲又はその被写体を異なる位置で撮影する撮影枚
数等の撮影条件を設定する設定手段と、撮影条件として
設定された姿勢と前記カメラ本体の現実の姿勢とを比較
して両者の一致がとれたことを検出する撮影姿勢決定手
段と、この撮影姿勢決定手段からの信号に基づいて自動
的に撮影を行う撮影手段とよりなるので、撮影者は撮影
方向に向けて適当にカメラ本体を動かすだけで、厳密に
定められた撮影姿勢での撮影を容易に行うことができ、
撮影者がレリーズボタンを押す操作を行う必要もなく、
また、つなぎパノラマ写真のような特殊な撮影を特別な
技術や熟練を必要とせず行うことができると云う効果を
有する。

【００２７】請求項２記載の発明は、カメラ本体を保持
体に遊動自在に保持し、重力方向センサとこの重力方向
センサからの出力に基づいてカメラ本体の撮影方向の仰
角を変更するアクチュエータとを有して撮影者により保
持される前記保持体の向きが変化しても前記カメラ本体
の基準面に対する仰角を一定に保つカメラ仰角制御手段
を設けたので、保持体を把持してカメラ本体を左右方向
に動かすだけで厳密な水平面内でのカメラ本体の周囲全
周の撮影を行うことができると云う効果を有する。

【００２８】請求項３記載の発明は、カメラ本体を保持
体に遊動自在に保持し、方位角センサとこの方位角セン
サからの出力に基づいてカメラ本体の撮影方向の方位角
を変更するアクチュエータとを有して撮影者により保持
される前記保持体の向きが変化しても前記カメラ本体の
方位角を一定に保つカメラ方位角制御手段を設けたの
で、保持体を把持してカメラ本体を上下方向に動かすだ
けで厳密な垂直面内での撮影を行うことができると云う
効果を有する。

【００２９】請求項４記載の発明は、カメラ本体と被写
体との距離を測定する距離測定手段と被写体を撮影する
距離を設定する距離設定手段とを有し、前記距離測定手
段により測定された距離が前記距離設定手段により設定
された距離に一致した時のみ撮像を可能とする撮影許可
手段を設けたので、被写体の回りの複数の画像を得た場
合に、被写体の大きさを一定にすることができ、特別な
技術や熟練を必要とせず容易に撮影することができると
云う効果を有する。

【００３０】請求項５記載の発明は、カメラ本体で撮影
される被写体の大きさを検出する被写体像検出手段と撮
影すべき被写体像の大きさを設定する被写体像設定手段
とを有し、前記被写体像検出手段により検出された大き
さが前記被写体像設定手段で設定された被写体像の大き
さに一致した時のみ撮像を可能とする撮影許可手段を設
けたので、ズームレンズを用いた状態の撮影であって
も、被写体の回りの複数の画像を得ようとした場合に、
被写体の大きさが一定である状態にすることができると
云う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一の形態の動作を示すフロー
チャートで、(ａ)は全体の動作、(ｂ)は設定動作を示す
ものである。

【図２】全体の構造を示す正面図である。

【図３】その平面図である。

【図４】撮影時の動作を示す側面図であり、(ａ)は保持
体とカメラ本体との位置が一致している状態であり、
(ｂ)は両者の相対位置が変化した状態を示す。

【図５】装置の一部を切り欠いた一部の正面図である。

【図６】本発明の実施の第二の形態の動作を示すフロー
チャートである。

【図７】従来のＱｕｉｃｋＴｉｍｅＶＲＰａｎｏｒａ
ｍａの自動車の内装を鑑賞している状態を示す説明図で
ある。

【図８】従来のＱｕｉｃｋＴｉｍｅＶＲＯｂｊｅｃｔ
の飛行機を被写体として鑑賞している状態を示す説明図
である。

【図９】従来の撮像装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図１０】識別マークを付して撮影した写真からつなぎ
パノラマ写真を作成している過程を示す平面図である。

【符号の説明】１１保持体１３カメラ本体１５モータ（アクチュエータ）１６重力方向センサ（姿勢検出手段）２４設定ボタン（設定手段）

【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ本体の姿勢を検出する姿勢検出手
段と、撮影者が撮影したい被写体の範囲又はその被写体
を異なる位置で撮影する撮影枚数等の撮影条件を設定す
る設定手段と、撮影条件として設定された姿勢と前記カ
メラ本体の現実の姿勢とを比較して両者の一致がとれた
ことを検出する撮影姿勢決定手段と、この撮影姿勢決定
手段からの信号に基づいて自動的に撮影を行う撮影手段
とよりなることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】カメラ本体を保持体に遊動自在に保持
し、重力方向センサとこの重力方向センサからの出力に
基づいてカメラ本体の撮影方向の仰角を変更するアクチ
ュエータとを有して撮影者により保持される前記保持体
の向きが変化しても前記カメラ本体の基準面に対する仰
角を一定に保つカメラ仰角制御手段を設けたことを特徴
とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】カメラ本体を保持体に遊動自在に保持
し、方位角センサとこの方位角センサからの出力に基づ
いてカメラ本体の撮影方向の方位角を変更するアクチュ
エータとを有して撮影者により保持される前記保持体の
向きが変化しても前記カメラ本体の方位角を一定に保つ
カメラ方位角制御手段を設けたことを特徴とする請求項
１記載の撮像装置。
【請求項４】カメラ本体と被写体との距離を測定する
距離測定手段と被写体を撮影する距離を設定する距離設
定手段とを有し、前記距離測定手段により測定された距
離が前記距離設定手段により設定された距離に一致した
時のみ撮像を可能とする撮影許可手段を設けたことを特
徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】カメラ本体で撮影される被写体の大きさ
を検出する被写体像検出手段と撮影すべき被写体像の大
きさを設定する被写体像設定手段とを有し、前記被写体
像検出手段により検出された大きさが前記被写体像設定
手段で設定された被写体像の大きさに一致した時のみ撮
像を可能とする撮影許可手段を設けたことを特徴とする
請求項１記載の撮像装置。