(57)【要約】【課題】合焦距離が異なる複数の被写体を撮像した場合でも、複数の被写体にフォーカスが合った、被写界深度の深い画像を提供する。【解決手段】本発明に係る撮像装置は、複数の被写体の各々にフォーカスを合わせるフォーカス制御部と、フォーカス制御部が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに第１撮像画像を取得し、フォーカス制御部が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに第２撮像画像を取得する撮像部と、第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせて撮像範囲画像情報を生成する画像生成部と、複数の撮像範囲画像情報を動画データとして記録する動画記録部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御部と、
前記フォーカス制御部が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、前記フォーカス制御部が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像部と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置は動画を撮像する撮像装置であって、
前記画像生成部が生成した複数の撮像範囲画像情報を動画データとして記録する動画記録部を更に備える
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画像生成部は、前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを連続して再生すべき一組の画像情報として撮像範囲画像情報を生成し、
前記動画記録部は、前記第１撮像画像および前記第２撮像画像を連続して再生させるべく、撮像範囲画像情報を動画データとして記録する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像生成部は、前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを画素毎に重ね合わせることによって生成された合成画像を撮像範囲画像情報として生成し、
前記動画記録部は、撮像範囲画像情報を１フレームの動画データとして記録する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて被写体までの距離を測定して複数の合焦距離を測定する多点測距部
をさらに備え、
前記フォーカス制御部は、前記多点測距部が測定した複数の合焦距離の被写体のそれぞれに順次フォーカスを合わせる
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像部は、
前記撮像範囲内からの光を屈折させる光屈折率可変部と、
前記光屈折率可変部によって屈折された光を受光して前記第１撮像画像および前記第２撮像画像を取得する受光部と
をさらに備え、
前記フォーカス制御部は、前記光屈折率可変部の屈折率を制御することにより、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせる
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光屈折率可変部は、印加される電圧に応じて屈折率を変化させ、
前記フォーカス制御部は、前記光屈折率可変部に印加する電圧を制御することにより、前記光屈折率可変部の屈折率を制御する
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
第１の合焦距離にフォーカスを合わせる第１フォーカス制御段階と、
前記第１フォーカス制御段階において前記第１の合焦距離にフォーカスが合わされたときに撮像範囲を撮像部に撮像させて第１撮像画像を取得させる第１撮像段階と、
前記第１の合焦距離とは異なる第２の合焦距離にフォーカスを合わせる第２フォーカス制御段階と、
前記第２フォーカス制御段階において前記第２の合焦距離にフォーカスが合わされたときに前記撮像範囲を前記撮像部に撮像させて第２撮像画像を取得させる第２撮像段階と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成段階と
を備える撮像方法。
【請求項９】
異なる複数の合焦距離にフォーカスを合わせて撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、前記撮像装置を、
同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御部、
前記フォーカス制御部が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、前記フォーカス制御部が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像部、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部
として機能させる撮像プログラム。
【請求項１０】
画像を記録して出力する画像記録出力システムであって、
同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御部と、
前記フォーカス制御部が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、前記フォーカス制御部が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像部と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを重ね合わせて出力する画像出力部と
を備える画像記録出力システム。
【請求項１１】
前記画像出力部は、前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを連続して表示することによって重ね合わせて表示する
請求項１０に記載の画像記録出力システム。
【請求項１２】
前記画像出力部は、前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを画素毎に重ね合わせることによって生成した合成画像を出力する
請求項１０に記載の画像記録出力システム。
【請求項１３】
画像を記録して出力する画像記録出力方法であって、
同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御段階と、
前記フォーカス制御段階が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、前記フォーカス制御段階が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに前記撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像段階と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを重ね合わせて出力する画像出力段階と
を備える画像記録出力方法。
【請求項１４】
同一の撮像範囲について複数の撮像画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像画像を撮像する毎に露光量を変化させる露光量制御部と、
前記露光量制御部が第１の露光量に設定した場合に前記撮像部に第１撮像画像を撮像させ、前記露光量制御部が第２の露光量に設定した場合に前記撮像部に第２撮像画像を撮像させる撮像制御部と、
前記撮像部が撮像した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲内の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部と
を備える撮像装置。
【請求項１５】
同一の撮像範囲について複数の撮像画像を撮像する撮像部の露光量を第１の露光量に設定する第１露光量制御段階と、
前記第１露光量制御段階において設定された第１の露光量で前記撮像部に前記撮像範囲を撮像させて第１撮像画像を取得させる第１撮像制御段階と、
前記撮像部の露光量を第２の露光量に設定する第２露光量制御段階と、
前記第２露光量制御段階において設定された第２の露光量で前記撮像部に前記撮像範囲を撮像させて第２撮像画像を取得させる第２撮像制御段階と、
前記撮像部が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲内の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成段階と
を備える撮像方法。
【請求項１６】
露光量を変化させて撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、前記撮像装置を、
同一の撮像範囲について複数の撮像画像を撮像する撮像部、
前記撮像部が撮像画像を撮像する毎に露光量を変化させる露光量制御部、
前記露光量制御部が第１の露光量に設定した場合に前記撮像部に第１撮像画像を撮像させ、前記露光量制御部が第２の露光量に設定した場合に前記撮像部に第２撮像画像を撮像させる撮像制御部、
前記撮像部が撮像した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲内の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部
として機能させる撮像プログラム。
【請求項１７】
撮像範囲の光を受光する受光部と、
前記受光部に照射される光の量を調整する絞り部と、
前記絞り部の絞り量を制御することにより被写界深度を変化させる絞り制御部と、
前記絞り制御部が第１被写界深度に設定したときに前記受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、前記絞り制御部が第２被写界深度に設定したときに前記受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部と
を備える撮像装置。
【請求項１８】
前記撮像画像取得部が取得した前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲の撮像範囲画像情報を生成する画像生成部
を更に備える請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項１９】
撮像範囲の光を受光する受光部に照射される光の量を調整する絞り部の絞り量を制御して第１被写界深度に設定する第１被写界深度設定段階と、
前記第１被写界深度設定段階において第１被写界深度に設定されたときに前記受光部が受光した前記撮像範囲の光から第１撮像画像を取得する第１撮像画像取得段階と、
前記絞り部の絞り量を制御して前記第１被写界深度とは異なる第２被写界深度に設定する第２被写界深度設定段階と、
前記第２被写界深度設定段階において前記第２被写界深度に設定されたときに前記受光部が受光した前記撮像範囲の光から第２撮像画像を取得する第２撮像画像取得段階と
を備える撮像方法。
【請求項２０】
被写界深度を変化させて撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、前記撮像装置を、
撮像範囲の光を受光する受光部、
前記受光部に照射される光の量を調整する絞り部、
前記絞り部の絞り量を制御することにより被写界深度を変化させる絞り制御部、
前記絞り制御部が第１被写界深度に設定したときに前記受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、前記絞り制御部が第２被写界深度に設定したときに前記受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部
として機能させる撮像プログラム。
【請求項２１】
撮像範囲からの光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐部と、
前記第１の光を受光する第１受光部と、
前記第２の光を受光する第２受光部と、
前記第１受光部に対する前記第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させると共に、前記第２受光部に対する前記第２の光の合焦距離を前記第１合焦距離とは異なる第２合焦距離にフォーカスを制御して、前記第２受光部に受光させるフォーカス制御部と、
前記第１受光部が受光した前記第１合焦距離の前記第１の光から第１撮像画像を取得すると共に、前記第２受光部が受光した前記第２合焦距離の前記第２の光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部と
を備える撮像装置。
【請求項２２】
前記撮像画像取得部が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部
を更に備える請求項２１に記載の撮像装置。
【請求項２３】
前記画像生成部は、前記第１撮像画像中の前記第１受光部に対する前記第１の光の前記第１合焦距離とフォーカスが合った領域の画像と、前記第２撮像画像中の前記第２受光部に対する前記第２の光の前記第２合焦距離とフォーカスが合った領域の画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲の画像を生成する
請求項２２に記載の撮像装置。
【請求項２４】
前記撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて撮像装置から被写体までの距離を測定する多点測距部と、
前記多点測距部が測定した複数の距離から、前記複数の測距ポイントごとの合焦距離を算出する合焦距離算出部と
を更に備え、
前記フォーカス制御部は、前記第１受光部に対する前記第１の光の合焦距離を前記合焦距離算出部が算出した第１合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させると共に、前記第２受光部に対する前記第２の光の合焦距離を前記合焦距離算出部が算出した第２合焦距離にフォーカスを制御して前記第２受光部に受光させる
請求項２２に記載の撮像装置。
【請求項２５】
前記フォーカス制御部は、前記第１受光部に対する第３の光の合焦距離を前記第１合焦距離および前記第２合焦距離とは異なる第３合焦距離に制御して前記第１受光部に更に受光させると共に、前記第２受光部に対する第４の光の合焦距離を前記第１合焦距離、前記第２合焦距離、および前記第３合焦距離とは異なる第４合焦距離にフォーカスを制御して、前記第２受光部に更に受光させ、
前記撮像画像取得部は、前記第１受光部が受光した前記第３合焦距離の前記第３の光から第３撮像画像を更に取得すると共に、前記第２受光部が受光した前記第４合焦距離の前記第４の光から第４撮像画像を更に取得し、
前記画像生成部は、前記撮像画像取得部が取得した前記第１撮像画像、前記第２撮像画像、前記第３撮像画像、および前記第４撮像画像のそれぞれを組み合わせることによって前記撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する
請求項２２に記載の撮像装置。
【請求項２６】
前記撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて撮像装置から被写体までの距離を測定する多点測距部と、
前記多点測距部が測定した複数の距離から、前記複数の測距ポイントごとの合焦距離を算出する合焦距離算出部と
を更に備え、
前記フォーカス制御部は、前記合焦距離算出部が算出した合焦距離に順次フォーカスを合わせて、前記第１受光部に対する前記第１の光の合焦距離を前記合焦距離算出部が算出した前記第１合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させると共に、前記第２受光部に対する前記第２の光の合焦距離を前記合焦距離算出部が算出した第２合焦距離にフォーカスを制御して前記第２受光部に受光させ、更に、前記第１受光部に対する第３の光の合焦距離を前記合焦距離算出部が算出した第３合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させると共に、前記第２受光部に対する第４の光の合焦距離を前記合焦距離算出部が算出した第４合焦距離にフォーカスを制御して前記第２受光部に受光させる
請求項２２に記載の撮像装置。
【請求項２７】
前記光分岐部が分岐した前記第１の光を屈折させる光屈折率可変部
を更に備え、
前記フォーカス制御部は、前記第１受光部に対する前記第１の光の合焦距離を前記光屈折率可変部の屈折率を変化させることにより第１合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させると共に、前記第２受光部に対する前記第２の光の合焦距離を第２合焦距離にフォーカスを制御して前記第２受光部に受光させる
請求項２２に記載の撮像装置。
【請求項２８】
前記第１受光部の位置を光軸に沿って移動させる第１受光位置駆動部
を更に備え、
前記フォーカス制御部は、前記第１受光位置駆動部に前記第１受光部の位置を光軸に沿って移動させて、前記第１受光部に対する前記第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させると共に、前記第２受光部に対する前記第２の光の合焦距離を第２合焦距離にフォーカスを制御して前記第２受光部に受光させる
請求項２２に記載の撮像装置。
【請求項２９】
撮像範囲からの光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐段階と、
前記光分岐段階において分岐された前記第１の光を受光する第１受光部に対する前記第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させる第１フォーカス制御段階と、
前記第１フォーカス制御段階において制御された前記第１合焦距離の前記第１の光から第１撮像画像を取得する第１撮像画像取得段階と、
前記第２の光を受光する第２受光部に対する前記第２の光の合焦距離を前記第１合焦距離とは異なる第２合焦距離に制御して前記第２受光部に受光させる第２フォーカス制御段階と、
前記第２フォーカス制御段階において制御された前記第２合焦距離の前記第２の光から第２撮像画像を取得する第２撮像画像取得段階と
を備える撮像方法。
【請求項３０】
同一の撮像範囲について異なる複数の合焦距離で撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、前記撮像装置を、
撮像範囲からの光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐部、
前記第１の光を受光する第１受光部、
前記第２の光を受光する第２受光部、
前記第１受光部に対する前記第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して前記第１受光部に受光させると共に、前記第２受光部に対する前記第２の光の合焦距離を前記第１の合焦距離とは異なる第２合焦距離にフォーカスを制御して、前記第２受光部に受光させるフォーカス制御部、
前記第１受光部が受光した前記第１合焦距離の前記第１の光から第１撮像画像を取得すると共に、前記第２受光部が受光した前記第２合焦距離の前記第２の光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部
として機能させる撮像プログラム。
【請求項３１】
撮像範囲の光を受光する受光部と、
前記受光部を撮像方向と略垂直な方向に移動させる移動制御部と、
前記移動制御部が前記受光部を第１の方向へ移動させている間に、前記受光部に前記撮像範囲の光を受光させ、前記移動制御部が前記受光部を前記第１の方向へ移動させた後に、前記第１の方向とは異なる第２の方向へ前記受光部を移動させている間に、前記撮像範囲の光を受光させる撮像制御部と、
前記第１の方向に移動している間に前記受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、更に、前記受光部が前記第２の方向へ移動している間に前記受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部と
を備える撮像装置。
【請求項３２】
前記撮像画像取得部が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって前記撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部
を更に備える請求項３１に記載の撮像装置。
【請求項３３】
前記画像生成部は、前記第１撮像画像の被写体のぶれ量と前記第２撮像画像の被写体のぶれ量とを比較して、前記第１撮像画像中の前記第２撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像と、前記第２撮像画像中の前記第１撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像とを組み合わせて撮像範囲画像情報を生成する
請求項３２に記載の撮像装置。
【請求項３４】
撮像範囲の光を受光する受光部を撮像方向と略垂直な第１の方向に移動させる第１移動制御段階と、
前記第１移動制御段階において前記受光部を前記第１の方向へ移動させている間に、前記受光部に前記撮像範囲の光を受光させる第１撮像制御段階と、
前記第１撮像制御段階において前記受光部が受光した光から第１撮像画像を取得する第１撮像画像取得段階と、
前記受光部を撮像方向と略垂直な第２の方向に移動させる第２移動制御段階と、
前記第２移動制御段階において前記受光部を前記第２の方向へ移動させている間に、前記受光部に前記撮像範囲の光を受光させる第２撮像制御段階と、
前記第２撮像制御段階において前記受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する第２撮像画像取得段階と
を備える撮像方法。
【請求項３５】
受光部を移動させている間に撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、前記撮像装置を、
撮像範囲の光を受光する受光部、
前記受光部を撮像方向と略垂直な方向に移動させる移動制御部、
前記移動制御部が前記受光部を第１の方向へ移動させている間に、前記受光部に前記撮像範囲の光を受光させ、前記移動制御部が前記受光部を前記第１の方向へ移動させた後に、前記第１の方向とは異なる第２の方向へ前記受光部を移動させている間に、前記撮像範囲の光を受光させる撮像制御部、
前記第１の方向に移動している間に前記受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、更に、前記受光部が前記第２の方向へ移動している間に前記受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部
として機能させる撮像プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像方法、および撮像プログラム、並びに画像記録出力システム、画像記録出力方法に関する。特に、本発明は、動画を撮像する撮像装置、撮像方法、および撮像プログラム、並びに画像を記録して出力する画像記録出力システム、画像記録出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光軸上（撮像画像の中心部）方向、および光軸外（撮像画像の中心部以外の領域）方向の複数の方向について、最もＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（変調伝達関数：ＭＴＦ）値が高い画像を撮像する。そして、撮像後に、当該撮像された複数の画像を合成する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平９−０６５１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されている発明では、各軸方向でＭＴＦ値が最も高い（最もコントラストが高い）部分にフォーカスを合わせるので、各軸方向に複数の被写体が含まれている場合には、各被写体にフォーカスを合わせるのは困難である。すなわち、複数の被写体のそれぞれに、フォーカスが合った画像を提供することは困難であるという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解決することができる撮像装置、撮像方法、および撮像プログラム、並びに画像記録出力システム、画像記録出力方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、撮像装置であって、同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御部と、フォーカス制御部が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、フォーカス制御部が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像部と、第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部とを備える。また、撮像装置は動画を撮像する撮像装置であってよく、画像生成部が生成した複数の撮像範囲画像情報を動画データとして記録する動画記録部を更に備えてもよい。更に、画像生成部は、第１撮像画像と第２撮像画像とを連続して再生すべき一組の画像情報として撮像範囲画像情報を生成し、動画記録部は、第１撮像画像および第２撮像画像を連続して再生させるべく、撮像範囲画像情報を動画データとして記録してもよい。
【０００６】
また、画像生成部は、第１撮像画像と第２撮像画像とを画素毎に重ね合わせることによって生成された合成画像を撮像範囲画像情報として生成し、動画記録部は、撮像範囲画像情報を１フレームの動画データとして記録してもよい。更に、撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて被写体までの距離を測定して複数の合焦距離を測定する多点測距部を更に備え、フォーカス制御部は、多点測距部が測定した複数の合焦距離の被写体のそれぞれに順次フォーカスを合わせてもよい。そして、撮像部は、撮像範囲内からの光を屈折させる光屈折率可変部と、光屈折率可変部によって屈折された光を受光して第１撮像画像および第２撮像画像を取得する受光部とを更に備え、フォーカス制御部は、光屈折率可変部の屈折率を制御することにより、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせてもよい。更に、光屈折率可変部は、印加される電圧に応じて屈折率を変化させ、フォーカス制御部は、光屈折率可変部に印加する電圧を制御することにより、光屈折率可変部の屈折率を制御してもよい。
【０００７】
また、本発明の第２の形態においては、撮像方法であって、第１の合焦距離にフォーカスを合わせる第１フォーカス制御段階と、第１フォーカス制御段階において第１の合焦距離にフォーカスが合わされたときに撮像範囲を撮像部に撮像させて第１撮像画像を取得させる第１撮像段階と、第１の合焦距離とは異なる第２の合焦距離にフォーカスを合わせる第２フォーカス制御段階と、第２フォーカス制御段階において第２の合焦距離にフォーカスが合わされたときに撮像範囲を撮像部に撮像させて第２撮像画像を取得させる第２撮像段階と、第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成段階とを備える。
【０００８】
また、本発明の第３の形態においては、異なる複数の合焦距離にフォーカスを合わせて撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、撮像装置を、同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御部、フォーカス制御部が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、フォーカス制御部が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像部、第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部として機能させる。
【０００９】
また、本発明の第４の形態においては、画像記録出力システムであって、画像を記録して出力する画像記録出力システムであって、同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御部と、フォーカス制御部が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、フォーカス制御部が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像部と、第１撮像画像と第２撮像画像とを重ね合わせて出力する画像出力部とを備える。また、画像出力部は、第１撮像画像と第２撮像画像とを連続して表示することによって重ね合わせて表示してもよい。更に、画像出力部は、第１撮像画像と第２撮像画像とを画素毎に重ね合わせることによって生成した合成画像を出力してもよい。
【００１０】
また、本発明の第５の形態においては、画像を記録して出力する画像記録出力方法であって、同一の撮像範囲において、異なる複数の合焦距離に順次フォーカスを合わせるフォーカス制御段階と、フォーカス制御段階が第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得し、フォーカス制御段階が第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する撮像段階と、第１撮像画像と第２撮像画像とを重ね合わせて出力する画像出力段階とを備える。
【００１１】
また、本発明の第６の形態においては、撮像装置であって、同一の撮像範囲について複数の撮像画像を撮像する撮像部と、撮像部が撮像画像を撮像する毎に露光量を変化させる露光量制御部と、露光量制御部が第１の露光量に設定した場合に撮像部に第１撮像画像を撮像させ、露光量制御部が第２の露光量に設定した場合に撮像部に第２撮像画像を撮像させる撮像制御部と、撮像部が撮像した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲内の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部とを備える。
【００１２】
また、本発明の第７の形態においては、撮像方法であって、同一の撮像範囲について複数の撮像画像を撮像する撮像部の露光量を第１の露光量に設定する第１露光量制御段階と、第１露光量制御段階において設定された第１の露光量で撮像部に撮像範囲を撮像させて第１撮像画像を取得させる第１撮像制御段階と、撮像部の露光量を第２の露光量に設定する第２露光量制御段階と、第２露光量制御段階において設定された第２の露光量で撮像部に撮像範囲を撮像させて第２撮像画像を取得させる第２撮像制御段階と、撮像部が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲内の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成段階とを備える。
【００１３】
また、本発明の第８の形態においては、露光量を変化させて撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、撮像装置を、同一の撮像範囲について複数の撮像画像を撮像する撮像部、撮像部が撮像画像を撮像する毎に露光量を変化させる露光量制御部、露光量制御部が第１の露光量に設定した場合に撮像部に第１撮像画像を撮像させ、露光量制御部が第２の露光量に設定した場合に撮像部に第２撮像画像を撮像させる撮像制御部、撮像部が撮像した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲内の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部として機能させる。
【００１４】
また、本発明の第９の形態においては、撮像装置であって、撮像範囲の光を受光する受光部と、受光部に照射される光の量を調整する絞り部と、絞り部の絞り量を制御することにより被写界深度を変化させる絞り制御部と、絞り制御部が第１被写界深度に設定したときに受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、絞り制御部が第２被写界深度に設定したときに受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部とを備える。また、撮像画像取得部が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲の撮像範囲画像情報を生成する画像生成部を更に備えてよい。
【００１５】
また、本発明の第１０の形態においては、撮像方法であって、撮像範囲の光を受光する受光部に照射される光の量を調整する絞り部の絞り量を制御して第１被写界深度に設定する第１被写界深度設定段階と、第１被写界深度設定段階において第１被写界深度に設定されたときに受光部が受光した撮像範囲の光から第１撮像画像を取得する第１撮像画像取得段階と、絞り部の絞り量を制御して第１被写界深度とは異なる第２被写界深度に設定する第２被写界深度設定段階と、第２被写界深度設定段階において第２被写界深度に設定されたときに受光部が受光した撮像範囲の光から第２撮像画像を取得する第２撮像画像取得段階とを備える。
【００１６】
また、本発明の第１１の形態においては、被写界深度を変化させて撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、撮像装置を、撮像範囲の光を受光する受光部、受光部に照射される光の量を調整する絞り部、絞り部の絞り量を制御することにより被写界深度を変化させる絞り制御部、絞り制御部が第１被写界深度に設定したときに受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、絞り制御部が第２被写界深度に設定したときに受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部として機能させる。
【００１７】
また、本発明の第１２の形態においては、撮像装置であって、撮像範囲からの光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐部と、第１の光を受光する第１受光部と、第２の光を受光する第２受光部と、第１受光部に対する第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させると共に、第２受光部に対する第２の光の合焦距離を第１合焦距離とは異なる第２合焦距離にフォーカスを制御して、第２受光部に受光させるフォーカス制御部と、第１受光部が受光した第１合焦距離の第１の光から第１撮像画像を取得すると共に、第２受光部が受光した第２合焦距離の第２の光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部とを備える。また、撮像画像取得部が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部を更に備えてもよい。
【００１８】
そして、画像生成部は、第１撮像画像中の第１受光部に対する第１の光の第１合焦距離とフォーカスが合った領域の画像と、第２撮像画像中の第２受光部に対する第２の光の第２合焦距離とフォーカスが合った領域の画像とを組み合わせることによって撮像範囲の画像を生成してもよい。更に、撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて撮像装置から被写体までの距離を測定する多点測距部と、多点測距部が測定した複数の距離から、複数の測距ポイントごとの合焦距離を算出する合焦距離算出部とを更に備え、フォーカス制御部は、第１受光部に対する第１の光の合焦距離を合焦距離算出部が算出した第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させると共に、第２受光部に対する第２の光の合焦距離を合焦距離算出部が算出した第２合焦距離にフォーカスを制御して第２受光部に受光させてもよい。
【００１９】
更に、フォーカス制御部は、第１受光部に対する第３の光の合焦距離を第１合焦距離および第２合焦距離とは異なる第３合焦距離に制御して第１受光部に更に受光させると共に、第２受光部に対する第４の光の合焦距離を第１合焦距離、第２合焦距離、および第３合焦距離とは異なる第４合焦距離にフォーカスを制御して、第２受光部に更に受光させ、撮像画像取得部は、第１受光部が受光した第３合焦距離の第３の光から第３撮像画像を更に取得すると共に、第２受光部が受光した第４合焦距離の第４の光から第４撮像画像を更に取得し、画像生成部は、撮像画像取得部が取得した第１撮像画像、第２撮像画像、第３撮像画像、および第４撮像画像のそれぞれを組み合わせることによって撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成してもよい。
【００２０】
また、撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて撮像装置から被写体までの距離を測定する多点測距部と、多点測距部が測定した複数の距離から、複数の測距ポイントごとの合焦距離を算出する合焦距離算出部とを更に備え、フォーカス制御部は、合焦距離算出部が算出した合焦距離に順次フォーカスを合わせて、第１受光部に対する第１の光の合焦距離を合焦距離算出部が算出した第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させると共に、第２受光部に対する第２の光の合焦距離を合焦距離算出部が算出した第２合焦距離にフォーカスを制御して第２受光部に受光させ、更に、第１受光部に対する第３の光の合焦距離を合焦距離算出部が算出した第３合焦距離に制御して第１受光部に受光させると共に、第２受光部に対する第４の光の合焦距離を合焦距離算出部が算出した第４合焦距離にフォーカスを制御して第２受光部に受光させてもよい。
【００２１】
更に、光分岐部が分岐した第１の光を屈折させる光屈折率可変部を更に備え、フォーカス制御部は、第１受光部に対する第１の光の合焦距離を光屈折率可変部の屈折率を変化させることにより第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させると共に、第２受光部に対する第２の光の合焦距離を第２合焦距離にフォーカスを制御して第２受光部に受光させてもよい。そして、第１受光部の位置を光軸に沿って移動させる第１受光位置駆動部を更に備え、フォーカス制御部は、第１受光位置駆動部に第１受光部の位置を光軸に沿って移動させて、第１受光部に対する第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させると共に、第２受光部に対する第２の光の合焦距離を第２合焦距離にフォーカスを制御して第２受光部に受光させてもよい。
【００２２】
また、本発明の第１３の形態においては、撮像方法であって、撮像範囲からの光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐段階と、光分岐段階において分岐された第１の光を受光する第１受光部に対する第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させる第１フォーカス制御段階と、第１フォーカス制御段階において制御された第１合焦距離の第１の光から第１撮像画像を取得する第１撮像画像取得段階と、第２の光を受光する第２受光部に対する第２の光の合焦距離を第１合焦距離とは異なる第２合焦距離に制御して第２受光部に受光させる第２フォーカス制御段階と、第２フォーカス制御段階において制御された第２合焦距離の第２の光から第２撮像画像を取得する第２撮像画像取得段階とを備える。
【００２３】
また、本発明の第１４の形態においては、同一の撮像範囲について異なる複数の合焦距離で撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、撮像装置を、撮像範囲からの光を第１の光と第２の光とに分岐する光分岐部、第１の光を受光する第１受光部、第２の光を受光する第２受光部、第１受光部に対する第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させると共に、第２受光部に対する第２の光の合焦距離を第１の合焦距離とは異なる第２合焦距離にフォーカスを制御して、第２受光部に受光させるフォーカス制御部、第１受光部が受光した第１合焦距離の第１の光から第１撮像画像を取得すると共に、第２受光部が受光した第２合焦距離の第２の光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部として機能させる。
【００２４】
また、本発明の第１５の形態においては、撮像装置であって、撮像範囲の光を受光する受光部と、受光部を撮像方向と略垂直な方向に移動させる移動制御部と、移動制御部が受光部を第１の方向へ移動させている間に、受光部に撮像範囲の光を受光させ、移動制御部が受光部を第１の方向へ移動させた後に、第１の方向とは異なる第２の方向へ受光部を移動させている間に、撮像範囲の光を受光させる撮像制御部と、第１の方向に移動している間に受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、更に、受光部が第２の方向へ移動している間に受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部とを備える。また、撮像画像取得部が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する画像生成部を更に備えてもよい。また、画像生成部は、第１撮像画像の被写体のぶれ量と第２撮像画像の被写体のぶれ量とを比較して、第１撮像画像中の第２撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像と、第２撮像画像中の第１撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像とを組み合わせて撮像範囲画像情報を生成してもよい。
【００２５】
また、本発明の第１６の形態においては、撮像方法であって、撮像範囲の光を受光する受光部を撮像方向と略垂直な第１の方向に移動させる第１移動制御段階と、第１移動制御段階において受光部を第１の方向へ移動させている間に受光部に撮像範囲の光を受光させる第１撮像制御段階と、第１撮像制御段階において受光部が受光した光から第１撮像画像を取得する第１撮像画像取得段階と、受光部を撮像方向と略垂直な第２の方向に移動させる第２移動制御段階と、第２移動制御段階において受光部を第２の方向へ移動させている間に、受光部に撮像範囲の光を受光させる第２撮像制御段階と、第２撮像制御段階において受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する第２撮像画像取得段階とを備える。
【００２６】
また、本発明の第１７の形態においては、受光部を移動させている間に撮像範囲を撮像する撮像装置用の撮像プログラムであって、撮像装置を、撮像範囲の光を受光する受光部、受光部を撮像方向と略垂直な方向に移動させる移動制御部、移動制御部が受光部を第１の方向へ移動させている間に、受光部に撮像範囲の光を受光させ、移動制御部が受光部を第１の方向へ移動させた後に、第１の方向とは異なる第２の方向へ受光部を移動させている間に、撮像範囲の光を受光させる撮像制御部、第１の方向に移動している間に受光部が受光した光から第１撮像画像を取得し、更に、受光部が第２の方向へ移動している間に受光部が受光した光から第２撮像画像を取得する撮像画像取得部として機能させる。
【００２７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、合焦距離が異なる複数の被写体を撮像した場合でも、複数の被写体にフォーカスが合った、被写界深度の深い動画および静止画を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像記録出力システムの概念図を示す。画像記録出力システムは、撮像装置１００および画像出力装置１１０を備える。例えば、ユーザが木１５０と山１６０を背景にして、走っている猫１４０の動画を撮像する場合を考える。係る場合には、合焦距離がそれぞれ異なる猫１４０、木１５０、および山１６０のそれぞれに、撮像装置１００は、順次フォーカスを合わせる。そして、猫１４０、木１５０、および山１６０の合焦距離にフォーカスが合わされたときに、撮像装置１００は、撮像画像１２６、撮像画像１２４、および撮像画像１２２を取得する。
【００３１】
続いて、撮像装置１００は、取得された撮像画像１２２、撮像画像１２４、および撮像画像１２６を組み合わせて、撮像範囲画像情報１３０を生成する。ここで、撮像範囲画像情報とは、同一の撮像範囲において、異なるフォーカスで撮像された、複数の撮像画像を組み合わせて生成された画像情報をいう。更に、撮像装置１００は、生成した複数の撮像範囲画像情報を、動画データとして記録する。そして、撮像装置１００が動画データとして記録した複数の撮像範囲画像情報は、例えば、モニタ等の表示装置に供給されて、動画として表示される。
【００３２】
また、他の例では、撮像装置１００は撮像した動画を、画像出力装置１１０に供給する。撮像装置１００が撮像した動画は、例えば、インターネット等のネットワークおよびメモリ等により、画像出力装置１１０に供給される。そして、画像出力装置１１０は、複数の撮像画像を重ね合わせる。なお、画像出力装置１１０は、撮像画像から撮像範囲画像情報を生成してもよい。そして、画像出力装置１１０は、重ね合わせた撮像画像を静止画として表示してよい。また、画像出力装置１１０は、印刷装置を用いて重ね合わせた撮像画像を印刷してアルバム等を作成してもよい。また、画像出力装置１１０は、撮像範囲画像情報をモニタに表示してもよい。
【００３３】
本実施形態に係る画像記録出力システムは、合焦距離が異なる複数の被写体を撮像して、撮像した複数の画像を組み合わせることによって、複数の被写体にフォーカスが合った、被写界深度の深い動画および静止画を提供することを目的とする。
【００３４】
図２は、本実施形態に係る撮像装置１００の機能構成の一例を示す。撮像装置１００は、多点測距部１０、フォーカス制御部２０、撮像部３０、信号処理部４０、フレーム画像格納部５０、画像生成部６０、動画記録部７０、および画像出力部８０を備える。そして、撮像部３０は、レンズ３５、受光部９０、および光屈折率可変部９５を有する。なお、画像出力装置１１０は、本実施形態の画像出力部８０の一例である。
【００３５】
多点測距部１０は、撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて、複数存在する被写体までの距離を測定して、各被写体までの合焦距離を算出する。多点測距部１０は、測定された複数の被写体までの距離および算出した合焦距離を、フォーカス制御部２０へ供給する。フォーカス制御部２０は、同一の撮像範囲において、多点測距部１０が算出した、合焦距離が異なる複数の被写体のそれぞれに、順次フォーカスを合わせる。
【００３６】
また、フォーカス制御部２０は、光屈折率可変部９５の屈折率を制御することにより、合焦距離が異なる複数の被写体のそれぞれに順次フォーカスを合わせる。例えば、フォーカス制御部２０は、光屈折率可変部９５に印加する電圧を制御することによって、光屈折率可変部９５の屈折率を制御する。更に、フォーカス制御部２０は、多点測距部１０が測定した合焦距離を用いずに、受光部９０が取得した撮像範囲の画像のコントラストを検出することによって、合焦距離を決定するオートフォーカス制御により、被写体にフォーカスを合わせてもよい。
【００３７】
撮像部３０は、フォーカス制御部２０が、第１の合焦距離にフォーカスを合わせたときに、撮像範囲を撮像して第１撮像画像を取得する。そして、撮像部３０は、フォーカス制御部２０が、第２の合焦距離にフォーカスを合わせたときに、撮像範囲を撮像して第２撮像画像を取得する。ここで、第１撮像画像とは、撮像範囲内に存在する、所定の被写体の合焦距離にフォーカスを合わせて撮像部３０が取得した撮像画像をいう。例えば、第１撮像画像は、主要被写体にフォーカスを合わせて撮像部３０が取得した撮像画像であってよい。また、第２撮像画像とは、第１撮像画像において撮像された被写体とは異なる被写体の合焦距離にフォーカスを合わせて撮像部３０が取得した撮像画像をいう。なお、撮像部３０が取得した撮像画像は、第１撮像画像および第２撮像画像の２枚に限られない。被写体が２以上ある場合には、複数の被写体における合焦距離のそれぞれにフォーカスを合わせて画像を撮像して、複数の撮像画像を撮像部３０は取得してもよい。
【００３８】
また、光屈折率可変部９５は、被写体からの光の焦点が受光部９０に合うように、レンズ３５を通して入射する光を屈折させる。そして、受光部９０は、光屈折率可変部９５によって屈折された光を受光して、第１撮像画像および第２撮像画像を取得する。そして、受光部９０は、取得した撮像画像を、信号処理部４０へ供給する。
【００３９】
信号処理部４０は、受光部９０が取得した撮像画像に対して、ホワイトバランス補正処理、ガンマ補正処理等の画像処理を施す。そして、信号処理部４０は、フレーム画像格納部５０へ第１撮像画像および第２撮像画像等の画像を供給する。フレーム画像格納部５０は、第１撮像画像および第２撮像画像等の複数の画像を格納する。フレーム画像格納部５０は、画像生成部６０へ、第１撮像画像および第２撮像画像等の複数の撮像画像を供給する。
【００４０】
画像生成部６０は、第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせて、撮像範囲画像情報を生成する。そして、画像生成部６０は、生成した撮像範囲画像情報を、動画記録部７０へ供給する。動画記録部７０は、画像生成部６０が生成した複数の撮像範囲画像情報を動画データとして記録する。画像出力部８０は、動画記録部７０が記録した動画データを受け取り、動画データとして記録された撮像範囲画像情報を、モニタ等の表示装置に動画として表示する。また、画像出力部８０の一例である、画像出力装置１１０においては、第１撮像画像と第２撮像画像とを重ね合わせることによって画像生成部６０が生成した画像を、静止画として出力してもよい。
【００４１】
本実施形態に係る画像記録出力システムによれば、合焦距離が異なる複数の被写体にフォーカスを合わせて撮像画像を取得できる。そして、画像記録出力システムは、取得した撮像画像を組み合わせて、被写界深度の深い動画データを生成できる。また、画像記録出力システムは、取得した撮像画像を重ね合わせて、被写界深度の深い静止画を生成してもよい。これにより、複数の被写体にフォーカスが合った動画、又は静止画をユーザは自動的に鑑賞できる。
【００４２】
図３は、画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法の一例を示す。画像生成部６０は、第１撮像画像と第２撮像画像とを、連続して再生すべき一組の画像情報として撮像範囲画像情報を生成する。例えば、第１撮像画像である撮像画像３００と、第２撮像画像である撮像画像３１０とを、一組の撮像範囲画像情報３２０とする。なお、第１撮像画像と第２撮像画像との間の時間間隔は、フレーム周期に基づいて決定してよい。
【００４３】
そして、画像生成部６０は、前記説明と同様に、撮像範囲画像情報３３０、撮像範囲画像情報３４０、および撮像範囲画像情報３５０等の複数の撮像範囲画像情報を、それぞれ２枚の撮像画像を一組にすることにより生成する。なお、上記説明においては２枚の撮像画像を一組として撮像範囲画像情報を生成しているが、撮像画像は２枚に限られず、複数の撮像画像から撮像範囲画像情報を生成してもよい。
【００４４】
そして、画像生成部６０は、生成した撮像範囲画像情報３３０から撮像範囲画像情報３５０等の複数の撮像範囲画像情報を、動画記録部７０へ供給する。そして、画像出力装置１１０は、撮像範囲画像情報３３０から撮像範囲画像情報３５０等の複数の撮像範囲画像情報を、モニタ等に連続して再生させる。また、他の例では、画像記録出力システムは、第１撮像画像と第２撮像画像とを連続表示することによって重ね合わせて、静止画を表示する。例えば、撮像画像３００と撮像画像３１０とを、交互に連続表示して、モニタ等に静止画として表示する。
【００４５】
図４は、画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法の一例を示す。画像生成部６０は、第１撮像画像と第２撮像画像とを画素毎に重ね合わせることによって合成画像を生成して、撮像範囲画像情報とする。例えば、第１撮像画像である撮像画像４００と、第２撮像画像である撮像画像４１０とを、画素毎に重ね合わせて合成画像を生成する。そして、画像生成部６０は、前記説明と同様に、合成画像４３０、合成画像４４０、および合成画像４５０等の複数の撮像範囲画像情報を、それぞれ２枚の撮像画像を、画素毎に重ね合わせることによって生成する。
【００４６】
なお、上記説明においては２枚の撮像画像から１枚の合成画像を生成して、撮像範囲画像情報としているが、合成させる撮像画像は２枚に限られない。画像生成部６０は、２枚以上の複数の撮像画像を用いて、撮像範囲画像情報を生成させてもよい。例えば、撮像部３０が、複数の被写体にフォーカスを合わせて複数の撮像画像を撮像した場合には、複数の被写体毎に撮像部３０が撮像した撮像画像を用いて、画像生成部６０は撮像範囲画像情報を生成する。そして、画像生成部６０は、生成した複数の撮像範囲画像情報を、動画記録部７０へ供給する。動画記録部７０は、画像生成部６０が生成した撮像範囲画像情報を、１フレームの動画データとして記録する。そして、撮像装置１００は、複数の１フレームの動画データを連続してモニタ等に出力することにより、動画を再生する。
【００４７】
また、他の例では、画像記録出力システムは、撮像した第１撮像画像と第２撮像画像とを画素毎に重ね合わせることによって、静止画像を生成する。そして、画像出力部８０は、生成された静止画像を出力する。例えば、モニタ等に静止画として表示するか、または、印刷装置により静止画を印刷できる。
【００４８】
本実施形態に係る画像記録出力システムによれば、撮像した複数の撮像画像を連続して再生すべき一組の撮像範囲画像情報とすることができる。また、撮像した複数の撮像画像を画素毎に重ね合わせて、１フレームの画像データとして撮像範囲画像情報とすることができる。これにより、画像記録出力システムは、合焦距離が異なる複数の被写体にフォーカスが合わされた、被写界深度の深い動画および静止画を、自動的に生成できる。
【００４９】
図５は、光屈折率可変部９５における光の屈折の一例を示す。光屈折率可変部９５は、撮像範囲内に存在する被写体からの光を屈折させる。また、フォーカス制御部２０は、光屈折率可変部９５に電圧を印加することにより、光屈折率可変部９５の屈折率を制御する。例えば、フォーカス制御部２０は、光屈折率可変部９５の屈折率を制御することにより、被写体５１０および被写体５１２からの光の屈折を制御する。これにより、被写体５１０、被写体５１２の位置に関わらず、フォーカス制御部２０は、被写体５１０および被写体５１２からの光の焦点を、受光部９０に合わせることができる。
【００５０】
光屈折率可変部９５は、固体、液体、その他流動体であって、電圧の印加により光の屈折率が変化する材料で構成する。例えば、ポッケルス効果を示すＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、およびＢａＴｉＯ３、並びにカー効果を示すＰＬＺＴ、ＫＴＮなどの電気光学結晶を用いる。また、電圧を印加することにより、光の屈折率が変化する液晶材料を用いてもよい。更には、フォーカス制御部２０は、被写体からの光の屈折を、光屈折率可変部９５の屈折率の制御と共に、レンズ３５を被写体側、あるいは受光部９０側に駆動させて制御してもよい。
【００５１】
本実施形態に係る画像記録出力システムによれば、光屈折率可変部９５の屈折率を制御することにより、被写体からの光の焦点を、受光部９０に合わせることができる。これにより、レンズを機械的に駆動させてフォーカスを合わせる場合に比べて、被写体によりすばやくフォーカスを合わせることができる。したがって、撮像範囲に含まれる複数の被写体のそれぞれにフォーカスが合った、被写界深度の深い動画を、ユーザに容易に提供できる。
【００５２】
図６は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置１００の機能構成の一例を示す。本実施形態に係る撮像装置１００は、露光量制御部２２、絞り制御部２４、撮像部３０、撮像制御部３２、撮像画像取得部４５、画像生成部６０、画像出力部８０を備える。また、撮像部３０は、絞り部１２、レンズ３５、および受光部９０を有する。なお、本実施形態に係る撮像装置１００は、図１から図５の上記説明で説明した撮像装置１００の構成、および機能の一部または全部を更に備えてよい。
【００５３】
撮像部３０は、同一の撮像範囲について複数の撮像画像を撮像する。具体的には、撮像部３０は、レンズ３５を介して撮像範囲の光を受光部９０に受光させる。また、絞り部１２は、絞り制御部２４の制御に基づいて、受光部９０に照射される撮像範囲の光の量を調整する。そして、受光部９０は、絞り部１２において光の量が調整された撮像範囲の光を受光してもよい。露光量制御部２２は、撮像部３０が撮像画像を撮像するごとに露光量を変化させる。具体的には、露光量制御部２２は、撮像制御部３２の制御に基づいて、撮像部３０のシャッタースピードおよび絞り量等を制御することにより、露光量を変化させる。そして、受光部９０は、露光量制御部２２が所定の露光量に設定した場合に、撮像範囲の光を受光する。絞り制御部２４は、撮像制御部３２の制御に基づいて、絞り部１２の絞り量を制御することにより被写界深度を変化させる。
【００５４】
撮像制御部３２は、露光量制御部２２が第１の露光量に設定した場合に撮像部３０に第１撮像画像を撮像させる。そして、撮像制御部３２は、露光量制御部２２が第１の露光量とは異なる第２の露光量に設定した場合に撮像部３０に第２撮像画像を撮像させる。具体的には、撮像制御部３２は、露光量制御部２２に働きかけて露光量制御部２２に異なる複数の露光量を設定させる。そして、撮像制御部３２は、受光部９０に同一の撮像範囲について異なる複数の露光量ごとの撮像範囲からの光を受光させる。続いて、撮像制御部３２は、撮像画像取得部４５に、受光部９０が受光した光から、同一の撮像範囲について異なる複数の露光量ごとに、複数の撮像画像を取得させる。
【００５５】
また、撮像制御部３２は、絞り制御部２４が第１被写界深度に設定した場合に撮像部３０に第１撮像画像を撮像させてよい。そして、撮像制御部３２は、絞り制御部２４が第１被写界深度とは異なる第２被写界深度に設定した場合に撮像部３０に第２撮像画像を撮像させてもよい。具体的には、撮像制御部３２は、絞り制御部２４に働きかけて絞り制御部２４に異なる複数の被写界深度を設定させる。そして、撮像制御部３２は、受光部９０に同一の撮像範囲について異なる複数の被写界深度ごとに撮像範囲からの光を受光させる。続いて、撮像制御部３２は、撮像画像取得部４５に、受光部９０が受光した光から、同一の撮像範囲について異なる複数の被写界深度ごとに、複数の撮像画像を取得させる。撮像画像取得部４５は、取得した撮像画像を画像生成部６０に供給する。
【００５６】
画像生成部６０は、撮像部３０が撮像した複数の撮像画像のそれぞれを組み合わせることによって撮像範囲内の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する。具体的には、撮像画像取得部４５が、同一の撮像範囲について異なる複数の露光量ごとに、複数の撮像画像を取得した場合には、画像生成部６０は、複数の撮像画像のそれぞれを組み合わせて、ダイナミックレンジの広い合成画像を生成してよい。また、画像生成部６０は、異なる露光量で撮像された複数の撮像画像のそれぞれから、予め定められた明るさを示す撮像画像の部分領域の画像を抽出して、抽出した複数の部分領域の画像を組み合わせて合成画像を生成してもよい。これにより、撮像範囲内の明るい部分および暗い部分のそれぞれに被写体が存在する場合でも、画像生成部６０は、それぞれの被写体を適切に識別できる合成画像を生成できる。
【００５７】
また、撮像画像取得部４５が、同一の撮像範囲について異なる複数の被写界深度ごとに複数の撮像画像を取得した場合には、画像生成部６０は、複数の撮像画像のそれぞれを組み合わせて合成画像を生成する。例えば、画像生成部６０は、異なる複数の被写界深度ごとに撮像画像取得部４５が取得した撮像画像のそれぞれを組み合わせることにより、所定の被写体だけにフォーカスが合った合成画像、および所定の被写体だけをぼかした合成画像を生成できる。画像生成部６０は、生成した撮像範囲画像情報を画像出力部８０に供給する。画像出力部８０は、画像生成部６０から受け取った撮像範囲画像情報を、モニタ等の表示装置に表示する。また、画像出力部８０は、撮像範囲画像情報を用いて、紙媒体等に画像を印刷してもよい。
【００５８】
本実施形態に係る撮像装置１００によれば、同一の撮像範囲について、異なる複数の露光量で複数の撮像画像を撮像して、撮像した複数の撮像画像から合成画像を生成できるので、ダイナミックレンジの広い合成画像をユーザは鑑賞できる。また、本実施形態に係る撮像装置１００によれば、同一の撮像範囲について、異なる複数の被写界深度で複数の撮像画像を撮像して、撮像した複数の撮像画像から合成画像を生成できるので、撮像範囲内でユーザが注目する領域を除く部分、例えば主要被写体の領域を除く部分だけをぼかした合成画像を容易に生成できる。
【００５９】
図７は、本実施形態に係る画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法の一例を示す。模式図６１０、模式図６２０、および模式図６３０には、撮像範囲内で被写体にピントが合う領域と被写界深度との関係の概要を示す。まず、撮像制御部３２は、ユーザの撮像動作に応じて絞り制御部２４を制御して、異なる複数の被写界深度を設定する。例えば、撮像制御部３２は、ユーザの一度の撮像動作に応じて絞り制御部２４を制御して、異なる複数の被写界深度を設定する。続いて、撮像制御部３２は、異なる複数の被写界深度ごとに、同一の撮像範囲の撮像画像を撮像画像取得部４５に取得させる。例えば、撮像画像取得部４５は、異なる複数の被写界深度６１２、被写界深度６２２、および被写界深度６３２ごとに撮像画像６１４、撮像画像６２４、および撮像画像６３４を取得する。
【００６０】
例えば、模式図６１０を参照すると、被写界深度６１２の範囲内に被写体６００および被写体６０２のいずれもが存在しないので、撮像画像６１４において被写体６００および被写体６０２のいずれもがぼけた画像として撮像される。また、模式図６２０を参照すると、被写界深度６２２の範囲に含まれる被写体６００および被写体６０２の一部分にピントが合う。したがって、被写界深度６２２の範囲内に含まれない被写体６０２の一部分がぼけている撮像画像６２４を撮像画像取得部４５は取得する。一方、模式図６３０を参照すると、被写界深度６３２の範囲には、被写体６００および被写体６０２の全てが含まれている。係る場合には、被写体６００および被写体６０２のいずれもがぼけていない、撮像画像６３４を撮像画像取得部４５は取得する。
【００６１】
そして、画像生成部６０は、撮像画像取得部４５が取得した、撮像画像６１４、撮像画像６２４、および撮像画像６３４から合成画像を生成する。例えば、ユーザが、被写体６００についてはピントが合った画像を所望しないが、被写体６０２の全体にピントが合った画像を所望する場合には、画像生成部６０は、撮像画像６１４の被写体６００の領域の画像と撮像画像６３４の被写体６０２の領域の画像とをそれぞれ組み合わせて合成画像６５０を生成する。これにより、被写体６００がぼけており、被写体６０２にピントが合った合成画像６５０を、画像生成部６０は生成できる。また、ユーザが、被写体６００についてピントが合った画像を所望する一方で、被写体６０２についてはピントが合った画像を所望しない場合には、画像生成部６０は、撮像画像６２４の被写体６００の領域の画像または撮像画像６３４の被写体６００の領域の画像と、撮像画像６１４の被写体６０２の領域の画像とをそれぞれ組み合わせて合成画像を生成してもよい。
【００６２】
本実施形態に係る撮像装置１００は、同一の撮像範囲において、異なる複数の被写界深度を自動的に設定したときに、撮像範囲の画像をそれぞれ自動的に撮像して、撮像した複数の撮像画像から合成画像を生成できるので、ユーザが撮像装置１００において複雑な撮像条件の設定をしなくても、ユーザが撮像画像に含むことを意図した被写体にだけピントが合った合成画像を容易に生成できる。
【００６３】
図８は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置１００の機能構成の一例を示す。本実施形態に係る撮像装置１００は、多点測距部１０、合焦距離算出部１５、フォーカス制御部２０、撮像部３０、撮像制御部３２、撮像画像取得部４５、画像生成部６０、および画像出力部８０を備える。また、撮像部３０は、レンズ３５、光分岐部３７、第１受光部９２、第２受光部９４、第１光屈折率可変部９６、第２光屈折率可変部９７、第１受光位置駆動部９８、および第２受光位置駆動部９９を有する。なお、撮像部３０は、第１光屈折率可変部９６、第１受光位置駆動部９８、第２光屈折率可変部９７、および第２受光位置駆動部９９のうち、少なくとも一つを有していてよい。また、本実施形態に係る撮像装置１００は、図１から図７の上記説明で説明した撮像装置１００の構成、および機能の一部または全部を更に備えてよい。
【００６４】
光分岐部３７は、レンズ３５を介して撮像部３０に入射された撮像範囲からの光を、異なる複数の光に分岐する。例えば、光分岐部３７は、撮像範囲からの光を第１の光と第２の光とに分岐する。なお、撮像部３０が２以上の複数の受光部を有している場合には、光分岐部３７は撮像範囲からの光を、一の光と他の複数の光とに分岐する。そして、光分岐部３７は、分岐した一の光および他の複数の光のそれぞれを、２以上の複数の受光部のそれぞれに入射させてもよい。第１光屈折率可変部９６は、フォーカス制御部２０の制御に基づいて、光分岐部３７が分岐した第１の光を屈折させる。また、第２光屈折率可変部９７は、フォーカス制御部２０の制御に基づいて、光分岐部３７が分岐した第２の光を屈折させる。第１光屈折率可変部９６および第２光屈折率可変部９７は、固体、液体、その他流動体であって、電圧の印加により光の屈折率が変化する材料で構成されていてよい。なお、撮像部３０は、第１光屈折率可変部９６または第２光屈折率可変部９７のいずれか一方だけを有していてもよい。更に、撮像部３０は、受光部を複数有している場合には、受光部の数に応じて複数の光屈折率可変部を有していてもよい。
【００６５】
第１受光部９２は光分岐部３７が分岐した第１の光を受光する。また、第２受光部９４は光分岐部３７が分岐した第２の光を受光する。なお、撮像部３０が受光部を複数有している場合には、複数の受光部は光分岐部３７が分岐した複数の光のそれぞれを受光する。第１受光位置駆動部９８は、フォーカス制御部２０の制御に基づいて、第１受光部９２の位置を光軸に沿って移動させる。第２受光位置駆動部９９は、フォーカス制御部２０の制御に基づいて、第２受光部９４の位置を光軸に沿って移動させる。第１受光位置駆動部９８および第２受光位置駆動部９９は、電圧で駆動されるアクチュエータであってよい。また、撮像部３０は、第１受光位置駆動部９８または第２受光位置駆動部９９のいずれか一方だけを有していてもよい。更に、撮像部３０は、受光部を複数有している場合には、受光部ごとに受光位置駆動部を有していてもよい。第１受光位置駆動部９８および第２受光位置駆動部９９が、第１受光部９２および第２受光部９４を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、第１受光部９２および第２受光部９４の焦点距離がそれぞれ調整される。多点測距部１０は、撮像範囲内の複数の測距ポイントにおいて撮像装置１００から被写体までの距離を測定する。多点測距部１０は、測定結果を合焦距離算出部１５に供給する。なお、撮像装置１００は、撮像範囲内の複数の測距ポイントにおける撮像装置１００から被写体での距離の測定に、オートフォーカスを用いてもよい。合焦距離算出部１５は、多点測距部１０から受け取った測定結果から、複数の測距ポイントごとの合焦距離を算出する。合焦距離算出部１５は、算出した複数の測距ポイントごとの合焦距離をフォーカス制御部２０に供給する。
【００６６】
フォーカス制御部２０は、第１受光部９２に対する第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させる。そして、フォーカス制御部２０は、第２受光部に対する第２の光の合焦距離を第１合焦距離とは異なる第２合焦距離にフォーカスを制御して、第２受光部に受光させる。具体的には、フォーカス制御部２０は、第１受光部９２に対する第１の光の合焦距離を、第１光屈折率可変部９６の屈折率を変化させて第１合焦距離に制御して第１受光部に受光させる。そして、フォーカス制御部２０は、第２受光部９４に対する第２の光の合焦距離を、第２光屈折率可変部９７の屈折率を変化させて第２合焦距離に制御して第２受光部９４に受光させる。また、フォーカス制御部２０は、第１受光位置駆動部９８に第１受光部９２の位置を光軸に沿って移動させて、第１受光部９２に対する第１の光の合焦距離を第１合焦距離に制御して第１受光部９２に受光させてもよい。そして、フォーカス制御部２０は、第２受光位置駆動部９９に第２受光部９４の位置を光軸に沿って移動させて、第２受光部９４に対する第２の光の合焦距離を第２合焦距離に制御して第２受光部９４に受光させてもよい。
【００６７】
更に、フォーカス制御部２０は、第１受光部９２に対する第３の光の合焦距離を第１合焦距離および第２合焦距離とは異なる第３合焦距離に制御して、第１受光部９２に更に受光させてよい。そして、フォーカス制御部２０は、第３の光を第１受光部９２に受光させると共に、第２受光部９４に対する第４の光の合焦距離を第１合焦距離、第２合焦距離、および第３合焦距離とは異なる第４合焦距離にフォーカスを制御して、第２受光部９４に更に受光させてもよい。すなわち、フォーカス制御部２０は、第１受光部９２に対する光の合焦距離を順次変化させて第１受光部９２に受光させると共に、第２受光部９４に対する光の合焦距離を第１受光部９２に対する光の合焦距離とは異なる合焦距離に順次変化させて第２受光部９４に受光させてよい。
【００６８】
また、フォーカス制御部２０は、第１受光部９２および第２受光部９４に対する光の合焦距離を、合焦距離算出部１５から受け取った複数の測距ポイントごとの合焦距離にそれぞれ制御して、第１受光部９２および第２受光部９４にそれぞれ受光させてもよい。更に、フォーカス制御部２０は、合焦距離算出部１５から受け取った複数の測距ポイントごとの合焦距離に順次フォーカスを合わせて、第１受光部９２および第２受光部９４に対する光の合焦距離を合焦距離算出部１５が算出した合焦距離にそれぞれ制御して、第１受光部９２および第２受光部９４にそれぞれ受光させてもよい。すなわち、フォーカス制御部２０は、第１受光部９２および第２受光部９４に対する光の合焦距離を、合焦距離算出部１５が算出した複数の合焦距離にそれぞれ制御して、第１受光部９２および第２受光部９４のそれぞれに受光させてよい。撮像画像取得部４５は、第１受光部９２が受光した第１合焦距離の第１の光から第１撮像画像を取得する。また、撮像画像取得部４５は、第２受光部９４が受光した第２合焦距離の第２の光から第２撮像画像を取得する。撮像画像取得部４５は、第１受光部９２が異なる複数の合焦距離の光を受光した場合には、複数の合焦距離の光からそれぞれ複数の撮像画像を取得してよい。また、撮像画像取得部４５は、第２受光部９４が異なる複数の合焦距離の光を受光した場合には、複数の合焦距離の光からそれぞれ複数の撮像画像を取得してよい。撮像画像取得部４５は取得した撮像画像を画像生成部６０に供給する。
【００６９】
画像生成部６０は、撮像画像取得部４５が取得した第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲の画像の情報である撮像範囲画像情報を生成する。また、画像生成部６０は、撮像画像取得部４５が取得した複数の撮像画像をそれぞれ組み合わせることによって撮像範囲画像情報を生成してもよい。例えば、画像生成部６０は、第１撮像画像中の第１受光部９２に対する第１の光の第１合焦距離とフォーカスが合った領域の画像を、第１撮像画像の空間周波数成分を解析して抽出する。また、画像生成部６０は、第２撮像画像中の第２受光部９４に対する第２の光の第２合焦距離とフォーカスが合った領域の画像を、第２撮像画像の空間周波数成分を解析して抽出する。そして、画像生成部６０は、第１撮像画像から抽出した領域の画像と第２撮像画像から抽出した領域の画像とを組み合わせることによって、撮像範囲の全ての領域にフォーカスが合った画像を生成してよい。なお、画像生成部６０は、第１撮像画像および第２撮像画像からフォーカスが合っていない領域の画像をそれぞれ抽出して、撮像範囲の全ての領域がぼけた画像を生成してもよい。画像生成部６０は生成した画像を画像出力部８０に供給する。画像出力部８０は、画像生成部６０から受け取った撮像範囲画像情報を、モニタ等の表示装置に表示する。また、画像出力部８０は、撮像範囲画像情報を用いて、紙媒体等に画像を印刷してもよい。
【００７０】
本実施形態に係る撮像装置１００によれば、合焦距離が異なる複数の被写体にフォーカスを合わせて撮像画像を取得できる。そして、撮像装置１００は、取得した撮像画像を組み合わせて、被写界深度の深い画像を生成できる。また、撮像装置１００は、取得した撮像画像を重ね合わせて、被写界深度の深い画像を生成してもよい。これにより、複数の被写体にフォーカスが合った画像をユーザは自動的に鑑賞できる。
【００７１】
図９は、本発明の他の実施形態に係る撮像装置１００の機能構成の一例を示す。撮像装置１００は、移動制御部２６、撮像部３０、撮像制御部３２、撮像画像取得部４５、画像生成部６０、および画像出力部８０を備える。また、撮像部３０は、レンズ３５および受光部９０を有する。なお、本実施形態に係る撮像装置１００は、図１から図８の上記説明で説明した撮像装置１００の構成、および機能の一部または全部を更に備えてよい。
【００７２】
受光部９０は、撮像範囲の光をレンズ３５を介して受光する。移動制御部２６は、撮像制御部３２の制御に基づいて、受光部９０を撮像方向と略垂直な方向に移動させる。具体的には、移動制御部２６は、撮像制御部３２の制御に基づいて、受光部９０を有する撮像部３０を撮像方向と略垂直な方向に移動させてよい。例えば、電圧で駆動されるアクチュエータを用いて、移動制御部２６は撮像部３０を移動させてよい。なお、移動制御部２６は、撮像方向と略垂直な複数の方向に撮像部３０を移動させてもよい。撮像制御部３２は、移動制御部２６が受光部９０を第１の方向へ移動させている間に、受光部９０に撮像範囲の光を受光させる。そして、移動制御部２６が受光部９０を第１の方向へ移動させた後に、第１の方向とは異なる第２の方向へ受光部９０を移動させている間に、撮像範囲の光を受光させる。また、撮像制御部３２は、移動制御部２６が撮像部３０を撮像方向と略垂直な複数の方向に移動させた場合には、撮像部３０を複数の方向のそれぞれへ移動させている間に、受光部９０に撮像範囲の光をそれぞれ受光させてよい。
【００７３】
また、撮像制御部３２は、移動制御部２６が受光部９０を予め定められた方向に移動させている間に、受光部９０に撮像範囲の光を受光させてもよい。具体的には、撮像制御部３２は、撮像範囲内において撮像範囲に含まれる被写体が移動すると予測される方向に、移動制御部２６は受光部９０を移動させて、受光部９０に撮像範囲の光を受光させてもよい。例えば、撮像装置１００は、受光部９０が連続して撮像範囲の光を受光している間に、撮像制御部３２の制御に基づいて撮像画像取得部４５が取得した複数の撮像範囲の画像から、撮像範囲に含まれる被写体の移動方向を算出して被写体の動きを予測する被写体動き予測部を更に備えていてよい。例えば、被写体動き予測部は、複数の撮像画像の差分から被写体の動きを予測してよい。そして、被写体動き予測部が予測した被写体の移動方向に、移動制御部２６は受光部９０を移動させてよい。
【００７４】
また、撮像制御部３２は、予め定められたモードに基づいて、移動制御部２６に受光部９０を移動させてもよい。例えば、ユーザが運動会において被写体を撮像する場合には、被写体は横方向に移動する場合が多いので、移動制御部２６は、受光部９０を横方向に移動させるモードを有していてよい。また、ロケットの発射および動物が木を登る等の動作においては、被写体は縦方向に移動する場合が多いので、移動制御部２６は、受光部９０を縦方向に移動させるモードを有していてよい。更に、移動制御部２６は、受光部９０を全方向に移動させるモード、および所定の方向に移動させる場合に複数の速度で複数回移動させるモード等を有していてよい。
【００７５】
なお、移動制御部２６が、受光部９０を所定の方向に移動させる場合に複数の速度で複数回移動させるモードは、撮像範囲内に異なる速度で移動する複数の被写体が含まれている場合に、複数の被写体のそれぞれについてぶれのない画像を生成する場合に有効である。例えば、撮像範囲内に第１の方向に第１の速度で移動する第１の被写体および第１の方向に第２の速度で移動する第２の被写体が含まれている場合を考える。係る場合において、移動制御部２６が第１の方向に複数の異なる速度で受光部９０を移動させて、複数の異なる速度ごとに受光部９０に受光させる。そして、撮像画像取得部４５は、複数の異なる速度ごとに受光部９０が受光した光から、複数の撮像画像を取得する。これにより、画像生成部６０は、撮像画像取得部４５が取得した複数の撮像画像の中から、第１の被写体および第２の被写体のそれぞれのぶれの量が複数の撮像画像の中でより少ない撮像画像を抽出して、第１の被写体および第２の被写体のそれぞれについてぶれの少ない合成画像を生成できるので、撮像範囲に移動速度が異なる複数の被写体が含まれている場合でも、ユーザは、生成した合成画像から複数の被写体のそれぞれを明確に識別できる。
【００７６】
撮像画像取得部４５は、第１の方向に移動している間に受光部９０が受光した光から第１撮像画像を取得する。また、撮像画像取得部４５は、第２の方向に移動している間に受光部９０が受光した光から第２撮像画像を取得する。更に、撮像画像取得部４５は、複数の方向にそれぞれ移動している間に受光部９０が受光した光から、撮像画像をそれぞれ取得してよい。撮像画像取得部４５は、取得した撮像画像を画像生成部６０に供給する。画像生成部６０は、撮像画像取得部４５から受け取った第１撮像画像と第２撮像画像とを組み合わせることによって撮像範囲画像情報を生成する。具体的には、画像生成部６０は、第１撮像画像の被写体のぶれ量と第２撮像画像の被写体のぶれ量とを比較して、第１撮像画像中の第２撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像と、第２撮像画像中の第１撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像とを組み合わせて撮像範囲画像情報を生成してもよい。
【００７７】
例えば、画像生成部６０は、第１撮像画像および第２撮像画像の被写体の領域の空間周波数成分をそれぞれ解析する。そして、画像生成部６０は、空間周波数の高周波数成分が予め定められたレベル以上を示す撮像画像中の被写体の領域を、被写体のぶれ量が撮像画像中で最も少ない領域と判断してよい。そして、画像生成部６０は、第１撮像画像中の被写体のぶれ量が最も少ない領域と第２撮像画像中の被写体のぶれ量が最も少ない領域とを比較して、第１撮像画像中の第２撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像と、第２撮像画像中の第１撮像画像中よりもぶれ量の少ない被写体の領域の画像とを組み合わせてよい。
【００７８】
また、画像生成部６０は、第１撮像画像の被写体のぶれ量と第２撮像画像の被写体のぶれ量とを比較して、第１撮像画像中の第２撮像画像中よりもぶれ量の多い被写体の領域の画像と、第２撮像画像中の第１撮像画像中よりもぶれ量の多い被写体の領域の画像とを組み合わせて撮像範囲画像情報を生成してもよい。画像生成部６０は、生成した撮像範囲画像情報を画像出力部８０に供給する。画像出力部８０は、画像生成部６０から受け取った撮像範囲画像情報を、モニタ等の表示装置に表示する。また、画像出力部８０は、撮像範囲画像情報を用いて、紙媒体等に画像を印刷してもよい。
【００７９】
本実施形態に係る撮像装置１００によれば、複数の撮像方向に略垂直方向に撮像部３０をそれぞれ移動させている間に、複数の撮像範囲の画像を撮像する。そして、撮像した複数の撮像画像から被写体のぶれの少ない部分を抽出して合成画像を生成できる。これにより、ユーザは、撮像装置１００に対して複雑な撮像条件の設定をしなくても、複数の被写体のそれぞれを明確に識別できる合成画像を容易に生成できる。
【００８０】
図１０は、本実施形態に係る画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法の一例を示す。まず、移動制御部２６が撮像部３０を被写体７０２の移動方向に移動させている間に受光部９０が受光した光から、撮像画像取得部４５は撮像画像７００を取得する。また、移動制御部２６が撮像部３０を被写体７１２の移動方向に移動させている間に撮像画像７００と同一の撮像範囲から受光部９０が受光した光から、撮像画像取得部４５は撮像画像７１０を取得する。撮像画像７００では、被写体７０２のぶれは被写体７０４に比べて少ない一方で、被写体７０４の移動方向が撮像部３０の移動方向とは逆方向であるので、被写体７０４の領域の画像は流れた画像となっている。一方、撮像画像７１０では、被写体７１４のぶれは被写体７１２よりも少ない一方で、被写体７１２の移動方向が撮像部３０の移動方向とは逆方向であるので、被写体７１２の領域の画像は流れた画像となっている。
【００８１】
画像生成部６０は、撮像画像取得部４５が取得した撮像画像７００および撮像画像７１０のそれぞれを解析して、撮像画像７００に含まれる被写体７０２のぶれが少ない領域の画像と、撮像画像７１０に含まれる被写体７１４のぶれが少ない領域の画像とを組み合わせることによって、合成画像７２０を生成する。画像生成部６０が生成した合成画像７２０では、被写体７２２および被写体７２４のそれぞれのぶれが少ないので、ユーザは、被写体７２２および被写体７２４のそれぞれを明確に識別できる。また、画像生成部６０は、撮像画像に含まれる複数の被写体のぶれ量をそれぞれ比較して、ぶれ量がより大きい領域の画像をそれぞれ抽出して合成画像を生成してもよい。例えば、画像生成部６０は、撮像画像７００において被写体７０２のぶれ量と被写体７０４のぶれ量とを比較して、よりぶれ量の大きい被写体７０４の領域の画像を抽出する。同様にして、画像生成部６０は、撮像画像７１０から被写体７１２の領域の画像を抽出する。そして、画像生成部６０は、撮像画像７００および撮像画像７１０から抽出した画像を組み合わせて、撮像範囲に含まれる被写体のそれぞれが流れた画像である合成画像を生成してもよい。更に、画像生成部６０は、撮像画像に含まれる複数の被写体のぶれ量をそれぞれ比較して、一の被写体のぶれ量がより大きい領域の画像、および他の被写体のぶれりょうがより小さい領域の画像をそれぞれ抽出して合成画像を生成してもよい。
【００８２】
本実施形態に係る撮像装置１００によれば、撮像部３０を被写体の移動方向に沿って移動させている間に撮像範囲の撮像画像を撮像できるので、撮像範囲内の被写体のぶれが少ない撮像画像を取得することを目的としてシャッタースピードを早くして撮像しなくても、被写体のぶれの少ない画像を取得できると共に、シャッタースピードを早くして撮像した場合に生じる光量不足の問題の発生を防止できる。また、本実施形態に係る撮像装置１００によれば、撮像部３０を被写体の移動方向と逆方向に移動させている間に撮像範囲の撮像画像を撮像できるので、撮像範囲内の被写体のぶれを多くした流れた撮像画像を取得することを目的としてシャッタースピードを遅くして撮像しなくても、被写体が流れた画像を取得できると共に、シャッタースピードを遅くして撮像した場合に生じる光量オーバーの問題の発生を防止できる。
【００８３】
図１１は、本実施形態に係る撮像装置１００のハードウェア構成の一例を示す。撮像装置１００は、ホストコントローラ１０８２により相互に接続されるＣＰＵ１０００、ＲＡＭ１０２０、グラフィックコントローラ１０７５、および表示装置１０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１０８４によりホストコントローラ１０８２に接続される通信インターフェイス１０３０およびＲＯＭ１０１０を有する入出力部とを備える。
【００８４】
ホストコントローラ１０８２は、高い転送レートでＲＡＭ１０２０をアクセスするＣＰＵ１０００およびグラフィックコントローラ１０７５をＲＡＭ１０２０と接続する。ＣＰＵ１０００は、ＲＯＭ１０１０およびＲＡＭ１０２０に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部を制御する。グラフィックコントローラ１０７５は、ＣＰＵ１０００等がＲＡＭ１０２０内に設けたフレームバッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置１０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィックコントローラ１０７５は、ＣＰＵ１０００等が生成する画像データを格納するフレームバッファを内部に含んでもよい。
【００８５】
入出力コントローラ１０８４は、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス１０３０をホストコントローラ１０８２と接続する。通信インターフェイス１０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。また、入出力コントローラ１０８４には、ＲＯＭ１０１０が接続される。ＲＯＭ１０１０は、撮像装置１００の起動時にＣＰＵ１０００が実行するブートプログラム、撮像装置１００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。
【００８６】
撮像装置１００に提供されるプログラムは、ネットワークを介して撮像装置１００にインストールされ、撮像装置１００において実行される。撮像装置１００にインストールされて実行されるプログラムは、撮像装置１００を、多点測距部１０、絞り部１２、合焦距離算出部１５、フォーカス制御部２０、露光量制御部２２、絞り制御部２４、移動制御部２６、撮像部３０、撮像制御部３２、光分岐部３７、信号処理部４０、撮像画像取得部４５、フレーム画像格納部５０、画像生成部６０、動画記録部７０、画像出力部８０、受光部９０、第１受光部９２、第２受光部９４、第１光屈折率可変部９６、第２光屈折率可変部９７、第１受光位置駆動部９８、および第２受光位置駆動部９９として機能させる。
【００８７】
以上に示したプログラムは、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置から、ネットワークを介して撮像装置１００に提供されてもよく、また、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤやＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等の外部の記憶媒体に格納されてもよい。
【００８８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】画像記録出力システムの概念図である。
【図２】撮像装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図３】画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法を示す。
【図４】画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法を示す。
【図５】光屈折率可変部９５における光屈折を示す。
【図６】撮像装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図７】画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法を示す。
【図８】撮像装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図９】撮像装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】画像生成部６０が撮像範囲画像情報を生成する方法を示す。
【図１１】撮像装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  多点測距部
１２  絞り部
１５  合焦距離算出部
２０  フォーカス制御部
２２  露光量制御部
２４  絞り制御部
２６  移動制御部
３０  撮像部
３２  撮像制御部
３５  レンズ
３７  光分岐部
４０  信号処理部
４５  撮像画像取得部
５０  フレーム画像格納部
６０  画像生成部
７０  動画記録部
８０  画像出力部
９０  受光部
９２  第１受光部
９４  第２受光部
９５  光屈折率可変部
９６  第１光屈折率可変部
９７  第２光屈折率可変部
９８  第１受光位置駆動部
９９  第２受光位置駆動部
１００  撮像装置
１２２、１２４、１２６  撮像画像
１１０  画像出力装置
１３０  撮像範囲画像情報
１４０  猫
１５０  木
１６０  山
３００、３１０、４００、４１０  撮像画像
３２０、３３０、３４０、３５０  撮像範囲画像情報
４２０、４３０、４４０、４５０  合成画像
５１０、５１２、６００、６０２  被写体
６１０、６２０、６３０  模式図
６１２、６２２、６３２  被写界深度
６１４、６２４、６３４  撮像画像
６５０  合成画像
７００、７１０  撮像画像
７０２、７０４、７１２、７１４、７２２、７２４  被写体
７２０  合成画像
１０００  ＣＰＵ
１０１０  ＲＯＭ
１０２０  ＲＡＭ
１０３０  通信インターフェイス
１０７５  グラフィックコントローラ
１０８０  表示装置
１０８２  ホストコントローラ
１０８４  入出力コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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