JP2007318648A - パノラマ写真撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な操作で自動的にパノラマ写真を撮影できるパノラマ写真撮影装置を提供する。
【解決手段】屈曲光学系及び撮像素子１８を含む鏡胴１２を水平方向に回動させる光学系回動機構と、１回のシャッターレリーズ操作で水平方向に角度を変えて複数枚の写真を連続的に撮影できるように前記光学系回動機構を制御する制御手段とを有する。鏡胴１２が自動で回動し、連続して複数枚の写真を撮影するため、簡単な操作でパノラマ写真を撮影することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はパノラマ写真撮影装置に係り、特にパノラマ写真を構成する複数枚の写真を撮影するパノラマ写真撮影装置に関する。

広角レンズを有しない撮影装置でパノラマ写真の撮影を行う場合は、同じ場所から水平方向に角度を変えて複数枚の写真を撮影し合成するのが一般的である。

ただし、撮影の際は撮影装置を動かした時に前回の撮影範囲を記憶しておかなければならず、複数枚の写真を合成させるのに必要な重複領域を適切に撮影するには熟練を要した。

これに対応するために、撮影装置全体を回動させつつ順次撮影された画像を合成させてパノラマ写真を得る撮影装置（特許文献１）や、撮影装置を動かして撮影した時に得られた画像と共に撮影時の装置の移動の情報及び撮影条件を保持し、適切な重複領域を予測して画像を合成させてパノラマ写真を得る撮影装置（特許文献２）が提案されている。

また、本体外部に設置されたカメラユニットを回動させることで本体を回動させずにパノラマ写真を得る撮影装置が提案されている（特許文献３）。
特開平７―３０８０２号公報 特開平９―３２２０５５号公報 特開２０００―２９５５０４号公報

しかしながら、上記特許文献では以下のような欠点があった。特許文献１では、撮影装置を支持装置に装着しなければならず、手軽さに問題があった。

特許文献２、３では、撮影装置を撮影者が回動させなくてはならず、自動的に撮影できないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡単な操作で自動的にパノラマ写真を撮影できるパノラマ写真撮影装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のパノラマ写真撮影装置は、撮影光学系と、前記撮影光学系により結像された像を受光する撮像素子と、前記撮影光学系と前記撮像素子を含む鏡胴を水平方向に回動させる光学系回動機構と、１回のシャッターレリーズ操作で水平方向に角度を変えて複数枚の写真を連続的に撮影できるように前記光学系回動機構を制御する回動制御手段を備えたことを特徴としている。これにより、簡単な操作でパノラマ写真の撮影を行うことができるパノラマ写真撮影装置を提供することができる。

請求項２に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項１に記載のパノラマ写真撮影装置において、前記回動制御手段は前記撮影光学系の焦点距離に応じて前記光学系回動機構の撮影毎の回動量を自動的に判定し、前記判定した回動量の回動毎に撮影を行わせることを特徴としている。これにより、撮影者が焦点距離に応じて変わる回動量を考慮せずパノラマ写真の撮影を行うことができる。

請求項３に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項１又は２に記載のパノラマ写真撮影装置において、パノラマ写真撮影時に連続的に撮影される複数枚の写真の露出条件及び／又はホワイトバランス条件を最初の１枚の撮影時の露出条件及び／又はホワイトバランス条件に固定することを特徴としている。これにより、前記複数枚の写真を連結するときに前記連結部の明るさや色合いが一致するため、明るさや色合いに段差のないパノラマ写真を得ることが出来る。

請求項４に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項１及至３のいずれかに記載のパノラマ写真撮影装置において、ストロボと前記複数枚の写真撮影毎に前記ストロボを発光させる発光制御手段とを備え、前記光学系回動機構により前記ストロボを前記撮影光学系と共に回動させることを特徴としている。これにより、自然なパノラマ写真を得ることが出来る。

請求項５に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項１及至４のいずれかに記載のパノラマ写真撮影装置において、前記複数枚の写真を連結して１枚のパノラマ写真を作成する画像処理手段を備え、前記画像処理手段は複数枚の写真連結部の歪曲収差を自動的に補正して連結することを特徴としている。これにより、前記複数枚の写真を連結するときに前記連結部の不自然な段差が減り、自然なパノラマ写真を得ることが出来る。

請求項６に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項５に記載のパノラマ写真撮影装置において、前記画像処理手段は、複数枚の写真連結部の周辺光量の低下を自動的に補正して連結することを特徴としている。これにより、自然なパノラマ写真を得ることが出来る。

請求項７に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項５又は６に記載のパノラマ写真撮影装置において、前記画像処理手段は、ストロボの配光特性による複数枚の写真連結部の周辺光量の低下を自動的に補正して連結することを特徴としている。これにより、自然なパノラマ写真を得ることが出来る。

請求項８に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項１及至７に記載のパノラマ写真撮影装置において、前記撮影光学系は屈曲光学系であり、該屈曲光学系は縦方向に配設されていることを特徴としている。これにより、小型のパノラマ写真撮影装置を提供することが出来る。

請求項９に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項８に記載のパノラマ写真撮影装置において、前記光学系回動機構の回動軸と前記撮像素子の中心が一致していることを特徴としている。これにより、撮影された前記複数枚の写真の水平中心が一致するため、前記複数枚の写真の連結部に段差が出来ず、自然な写真を得ることが出来る。

請求項１０に記載のパノラマ写真撮影装置は、請求項１及至９のいずれかに記載のパノラマ写真撮影装置において、前記光学系回動機構のアクチュエータを前記鏡胴の横に配置することを特徴としている。これにより、薄型のパノラマ写真撮影装置を提供することが出来る。

本発明によれば、簡単な操作でパノラマ写真を撮影することが出来る。

以下、添付図面に従って本発明に係るパノラマ写真撮影装置を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は本発明に係る第１の実施の形態のパノラマ写真撮影装置（デジタルカメラ）１０を斜め前方から見た、要部内容物を透視した斜視図である。

このデジタルカメラ1０は、通常の撮影を行うことができるとともに、本発明に係るパノラマ撮影を行うことができるものであり、以下、パノラマ撮影用の構成について説明する。

このデジタルカメラ１０の上面にはシャッターボタン２０が配置され、前面にはパノラマ撮影用に長穴状の撮影窓２２及び長穴状のストロボ発光窓２４が配置され、内部には鏡胴１２及びストロボ発光部４０が配置されている。この鏡胴１２は、撮影窓２２及び前面レンズ１４から入射する光をプリズムで９０度屈曲させ、撮像素子１８の受光面に結像させる屈曲光学系の撮影光学系を備えている。

図２は上記デジタルカメラ１０の要部内容物を透視した上面図であり、図３は上記デジタルカメラ１０の要部内容物を透視した背面図である。

鏡胴１２及びストロボ発光部４０は、それぞれデジタルカメラ１０の本体内に回動自在に配置されている。鏡胴１２の回動軸は、屈曲光学系の屈曲後の光軸Ｌ（図１参照）と一致するとともに、撮像素子１８の中心と一致するように配置されている。

鏡胴１２とストロボ発光部４０との間には、光学系駆動部３０が配置されている。光学系駆動部３０は、正逆転可能なモータ３２と、モータ３２の出力軸に固定されたギア３４と、このギア３４とそれぞれ噛合するギア３６、３８とから構成されている。なお、ギア３６は、鏡胴１２の回転軸上に固定され、ギア３８はストロボ発光部４０の回転軸上に固定されている。

上記構成の光学系駆動部３０は、モータ３２の回転駆動力をギア３４からギア３６、３８に伝達し、鏡胴１２及びストロボ発光部４０をそれぞれ回動させることが出来る。

このデジタルカメラ１０によってパノラマ撮影する場合には、図２に示すように鏡胴１２を回動させ、画角Ａの写真と画角Ｂの写真とを連続的に撮影する。なお、２枚の写真を連結して１枚のパノラマ写真を作成できるように、２枚の写真は一部が重複するように撮影される。

また、ストロボ発光部４０も鏡胴１２と同期して回動するため、パノラマ写真のストロボ撮影も行うことができる。

図４は上記デジタルカメラ１０の内部構成の一例を示すブロック図である。

同図において、ＣＰＵ５０はシャッターボタン２０を含む操作部５２からの入力に基づいてデジタルカメラ１０内の各回路を統括制御するもので、カメラ制御プログラムに従った処理を実行する。また、ＣＰＵ５０はＳＤＲＡＭ５４、ＲＯＭ５６との間で必要なデータの授受を行う。このＲＯＭ５６には、本発明に係るパノラマ撮影時のカメラ制御プログラムを含むプログラムが記録されている。

このデジタルカメラ１０は、撮影モードとして、通常の撮影モードの他にパノラマ撮影モードを有している。パノラマ撮影モードの選択は、モードダイヤルやメニュー画面にて行うことができる。

通常の撮影モードにおいて、シャッターボタン２０が押されるとＣＰＵ５０はこれを検知し、フォーカス制御、測光、露出制御を行ない、レンズ駆動部６０を介して鏡胴１２内の撮影光学系１６を駆動させて撮像素子１８の受光面上に被写体像を結像させる。必要に応じて、ＣＰＵ５０は、ストロボ制御回路６４を介してストロボ発光部４０を発光させる。

撮像素子１８は受光面に結像された被写体像をその光量に応じた量の信号電化へ変換する。このようにして変換された信号電荷はクロック発生回路６６から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタへ読み出され、レジスタ転送パルスによって電荷信号に応じた電圧信号として順次読み出される。

撮像素子１８から出力された電圧信号は、アナログ処理回路６８によって相関二重サンプリングや増幅等のアナログ処理がなされた後、各画素毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号としてＡ／Ｄ変換器７０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器７０はアナログ処理回路６８から順次加えられるアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換する。これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ５４に格納される。

画像信号処理回路７２はＳＤＲＡＭ５４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂの生データを読み出し、これらに光源種に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行うと共にガンマ（階調特性）処理及びシャープネス処理を行なってＲ、Ｇ、Ｂ信号を生成し、更にＹＣ信号処理を行って輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）を生成し、そのＹＣ信号を再びＳＤＲＡＭ５４に格納する。

上記のようにしてＳＤＲＡＭ５４に格納されたＹＣ信号は、圧縮・伸張回路７４によって所定のフォーマットに圧縮された後、インターフェース回路７６を介してデジタルカメラ１０に着脱自在なメモリーカード７８に記録される。

また、メモリーカード７８に記録された画像は、インターフェース回路７６を介して読み出され、表示制御回路８０によって液晶モニタ８２に表示される。

次に、パノラマ撮影モードでの撮影動作について説明する。

図５は上記デジタルカメラ１０のパノラマ撮影モードでの処理の流れを示すフローチャートである。

撮影モードが、パノラマ撮影モードであるかどうかを判断する（ステップＳ１０）。「ＹＥＳ」の場合はＳ１２へ進み、「ＮＯ」の場合はＳ１４へ進む。ステップＳ１０で「ＹＥＳ」の場合は、現在の撮影光学系１６の焦点距離を検出し（ステップＳ１２）、その結果をもとに、ＣＰＵ５０は、鏡胴の回動量及び写真の撮影枚数を算出する。（ステップＳ１６）。すなわち、焦点距離によって１枚の写真の水平画角が決定される。例えば、焦点距離によって決定された水平画角が６０°で、水平画角が１８０°のパノラマ写真を撮影する場合には、６０°ずつ回転させて３枚の写真を撮る。ただし、この場合には各写真の連結部が重ならなくなるため、好ましくは６０°よりも回動量を小さくし、４枚撮影するように鏡胴の回動量及び撮影枚数を決定する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１８では、シャッターボタン２０の半押しを検出するスイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦを判断する。スイッチＳ１がＯＮの場合はステップＳ２０へ進み、ＯＦＦの場合はステップＳ１０へ戻る。ステップＳ１８でスイッチＳ１がＯＮの場合は、フォーカス制御、測光、露出制御を行なう（ステップＳ２０）。

ステップＳ２２では、シャッターボタン２０の全押しを検出するスイッチＳ２のＯＮ／ＯＦＦを判断する。スイッチＳ２がＯＮの場合はＳ２４へ進み、ＯＦＦの場合はＳ１８へ戻る。ステップＳ２２でスイッチＳ２がＯＮの場合は、ステップＳ２０の結果をもとに、撮影が行われ、撮影された写真の画像信号をＳＤＲＡＭ５４に格納する（ステップＳ２４）。なお、撮影時には必要に応じてストロボが発光される（ステップＳ２４）。ステップＳ１６の算出結果は、駆動制御回路６２に加えられ、駆動制御回路６２は光学系駆動部３０を介して鏡胴１２及びストロボ発光部４０を算出された角度だけ回動させた後、停止させる（ステップＳ２６）。その後、ステップＳ２４と同じ条件で撮影を行う（ステップＳ２８）。

ステップＳ３０では、ステップＳ１６で算出結果された所定の撮影枚数の撮影が終了したかどうかを判断する（ステップＳ３０）。「ＹＥＳ」の場合はＳ３２へ進み、「ＮＯ」の場合はＳ２６へ戻る。ステップＳ３０で「ＹＥＳ」の場合は、ＳＤＲＡＭ５４から出力された複数枚の写真の画像信号が画像信号処理回路７２に加えられ、ここで、複数枚の写真の連結部の歪曲収差を自動的に補正し、連結する（ステップＳ３２）。このとき、画像の連結部分が暗くならないようにするため、複数枚の写真の連結部の周辺光量の低下を補うための明るさの補正を行う。また、ストロボ撮影時には、画像の連結部分が暗くならないようにするため、複数枚の写真の連結部の周辺光量の低下及びストロボの配光特性に応じた周辺光量の低下を補うための明るさの補正を行う。その後、連結されたパノラマ写真を写す画像信号は、デジタルカメラ１０に着脱自在なメモリーカード７８に記録される（ステップＳ３４）。

本実施の形態によれば、１回のシャッターレリーズ操作で簡単にパノラマ写真を撮影することが出来、かつ自然なパノラマ写真を得ることが出来る。

図６は本発明に係る第２の実施の形態のパノラマ写真撮影装置（デジタルカメラ）１０’の要部内容物を透視した斜視図であり、図７は上記デジタルカメラ１０’の要部内容物を透視した背面図である。なお、図中、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

ストロボ発光部４０は、鏡胴１２の上方に配置されており、鏡胴１２と固定されている。光学系駆動部３０は、正逆転可能なモータ３２と、モータ３２の出力軸に固定されたギア３４と、このギア３４と噛合するギア３６とから構成されている。なお、ギア３６は、鏡胴１２及びストロボ発光部４０の回転軸上に固定されている。光学系駆動部３０は、モータ３２の回転駆動力をギア３４からギア３６に伝達し、鏡胴１２及びストロボ発光部４０を回動させることが出来る。

第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比較して、ストロボ発光部４０と鏡胴１２を一体にしたところに特徴がある。本実施の形態によれば、より小型の装置で簡単にパノラマ写真をストロボ撮影することが出来る。

なお、上記実施の形態の形態では、撮影光学系に屈曲光学系を採用しているが、屈曲光学系に限らず一般の光学系にも適用できる。また、上記実施の形態の形態では、パノラマ写真となる元の複数枚の写真をデジタルカメラ内で連結しているが、連結せずに記録しておき、デジタルカメラ１０の外部にあるパソコン等を用いて複数枚の写真を連結させてもよい。また、上記実施の形態では、ストロボ発光部４０を鏡胴１２とともに回動させているが、パノラマ撮影時にストロボを使用しない場合には、ストロボ発光部を固定してもよい。

本発明が適用されたパノラマ写真撮影装置の第１の実施の形態を斜め前方から見た、要部内容物を透視した斜視図である。 上記パノラマ写真撮影装置の第１の実施の形態の要部内容物を透視した上面図である。 上記パノラマ写真撮影装置の第１の実施の形態の要部内容物を透視した背面図である。 図１に示したパノラマ写真撮影装置の内部構成の一例を示すブロック図である。 図１に示したパノラマ写真撮影装置のパノラマ撮影モードでの処理の流れを示すフローチャートである。 本発明が適用されたパノラマ写真撮影装置の第２の実施の形態を斜め前方から見た、要部内容物を透視した斜視図である。 上記パノラマ写真撮影装置の第２の実施の形態の要部内容物を透視した背面図である。

符号の説明

１０、１０’…デジタルカメラ、１２…鏡胴、１６…撮影光学系、１８…撮像素子、２０…シャッターボタン、３０…光学系駆動部、４０…ストロボ発光部

Claims (10)

1. 撮影光学系と、
   前記撮影光学系により結像された像を受光する撮像素子と、
   前記撮影光学系と前記撮像素子を含む鏡胴を水平方向に回動させる光学系回動機構と、
   １回のシャッターレリーズ操作で水平方向に角度を変えて複数枚の写真を連続的に撮影できるように前記光学系回動機構を制御する回動制御手段と、
   を備えたこと特徴とするパノラマ写真撮影装置。
2. 前記回動制御手段は前記撮影光学系の焦点距離に応じて前記光学系回動機構の撮影毎の回動量を自動的に判定し、前記判定した回動量の回動毎に撮影を行わせることを特徴とする請求項１に記載のパノラマ写真撮影装置。
3. パノラマ写真撮影時に連続的に撮影される複数枚の写真の露出条件及び／又はホワイトバランス条件を最初の１枚の撮影時の露出条件及び／又はホワイトバランス条件に固定することを特徴とする請求項１又は２に記載のパノラマ写真撮影装置。
4. ストロボと前記複数枚の写真撮影毎に前記ストロボを発光させる発光制御手段とを備え、前記光学系回動機構により前記ストロボを前記撮影光学系と共に回動させることを特徴とする請求項１及至３のいずれかに記載のパノラマ写真撮影装置。
5. 前記複数枚の写真を連結して１枚のパノラマ写真を作成する画像処理手段を備え、前記画像処理手段は複数枚の写真連結部の歪曲収差を自動的に補正して連結することを特徴とする請求項１及至４のいずれかに記載のパノラマ写真撮影装置。
6. 前記画像処理手段は、複数枚の写真連結部の周辺光量の低下を自動的に補正して連結することを特徴とする請求項５に記載のパノラマ写真撮影装置。
7. 前記画像処理手段は、ストロボの配光特性による複数枚の写真連結部の周辺光量の低下を自動的に補正して連結することを特徴とする請求項５又は６に記載のパノラマ写真撮影装置。
8. 前記撮影光学系は屈曲光学系であり、該屈曲光学系は縦方向に配設されていることを特徴とする請求項１及至７のいずれかに記載のパノラマ写真撮影装置。
9. 前記光学系回動機構の回動軸と前記撮像素子の中心が一致していることを特徴とする請求項８に記載のパノラマ写真撮影装置。
10. 前記光学系回動機構のアクチュエータを前記鏡胴の横に配置することを特徴とする請求項１及至９のいずれかに記載のパノラマ写真撮影装置。
    

Images