(57)【要約】【課題】  アオリ撮影におけるアオリ量とケラレが生じる限界との差異を演算する装置を提供する。【解決手段】  撮像装置は、取り付けられたレンズのイメージサークルＩＣの半径の情報を取得するレンズ情報読取部を備える。被写体像がレンズを介して投影された光学像を撮像する撮像面３１ａを有する撮像部を備える。シフトアオリによる第１平行アオリ量ｘ１０、及びライズまたはフォールアオリによる第２平行アオリ量ｙ１０を検出するスライド量読取部を備える。レンズ情報読取部から得られるイメージサークルＩＣの半径Ｒと、第１、第２平行アオリ量ｘ１０、ｙ１０と、撮像面３１ａの大きさとに基づいて、撮像面３１ａがイメージサークルＩＣを外れないでさらにシフトアオリが可能な第１アオリ残り量ｘ１１、及びさらにライズまたはフォールアオリが可能な第２アオリ残り量ｙ１１を演算する制御部を備える。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り付けられたレンズのイメージサークルの半径の情報を取得するレンズ情報読取部と、
被写体像が前記レンズを介して投影された光学像を撮像する撮像面を有する撮像部と、
シフトアオリによる第１平行アオリ量、及びライズまたはフォールアオリによる第２平行アオリ量を検出するスライド量読取部と、
前記レンズ情報読取部から得られる前記イメージサークルの半径と、前記第１、第２平行アオリ量と、前記撮像面の大きさとに基づいて、前記撮像面が前記イメージサークルを外れないでさらにシフトアオリが可能な第１アオリ残り量、及びさらにライズまたはフォールアオリが可能な第２アオリ残り量を演算する制御部とを備える撮像装置。
【請求項２】
前記制御部と接続され、前記第１、第２平行アオリ量、及び前記第１、第２アオリ残り量を表示する表示部をさらに備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
取り付けられたレンズの焦点距離及び包括角の情報を取得するレンズ情報読取部と、
被写体像が前記レンズを介して投影された光学像を撮像する撮像面を有する撮像部と、
スィングまたはティルトアオリによるアオリ角を検出するアオリ角度読取部と、
前記レンズ情報読取部から得られる前記焦点距離と、撮像面の対角線長さに基づいて画角を演算し、前記画角と前記レンズ情報読取部から得られる前記包括角とに基づいて傾斜アオリ限界角度を演算し、前記アオリ角と前記傾斜アオリ限界角度との差異を演算する制御部とを備える撮像装置。
【請求項４】
前記制御部と接続され、前記アオリ角、及び前記アオリ角と傾斜アオリ限界角度との差異を表示する表示部をさらに備える請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記レンズを、前記撮像面に対して傾斜させることにより、前記スィングまたはティルトアオリを行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アオリ撮影装置に関し、特に平行アオリ、傾斜アオリによるケラレ限界を演算する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズの光軸が撮像面に対して垂直に交わる状態を崩し、レンズを撮像面に対して傾けるティルトアオリ、スィングアオリ（これらを総称して傾斜アオリ）、及びレンズの光軸が撮像面の中心を通る状態を崩し、レンズを撮像面と平行に移動させるライズアオリ、フォールアオリ、シフトアオリ（これらを総称して平行アオリ）が可能なアオリ撮影装置が提案されている。
【０００３】
平行アオリ、傾斜アオリいずれにおいてもアオリ量が多すぎると、レンズ系を通過すべき光束の一部が遮られるケラレ現象が発生する。
【０００４】
特許文献１は、傾斜アオリについて所定の限界値を逸脱した時に、ケラレが生じるとしてその旨を表示などする装置を開示する。
【特許文献１】特開平７−５８９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の装置は、オートフォーカス装置などを必要とし装置が複雑である。また、具体的にアオリ量の限界が示されない。また、平行アオリ時におけるケラレについては言及されていない。
【０００６】
したがって本発明の目的は、アオリ撮影におけるアオリ量とケラレが生じる限界との差異を演算する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る撮像装置は、取り付けられたレンズのイメージサークルの半径の情報を取得するレンズ情報読取部と、被写体像がレンズを介して投影された光学像を撮像する撮像面を有する撮像部と、シフトアオリによる第１平行アオリ量、及びライズまたはフォールアオリによる第２平行アオリ量を検出するスライド量読取部と、レンズ情報読取部から得られるイメージサークルの半径と、第１、第２平行アオリ量と、撮像面の大きさとに基づいて、撮像面がイメージサークルを外れないでさらにシフトアオリが可能な第１アオリ残り量、及びさらにライズまたはフォールアオリが可能な第２アオリ残り量を演算する制御部とを備える。
【０００８】
好ましくは、制御部と接続され、第１、第２平行アオリ量、及び第１、第２アオリ残り量を表示する表示部をさらに備える。
【０００９】
また、他の撮像装置は、取り付けられたレンズの焦点距離及び包括角の情報を取得するレンズ情報読取部と、被写体像がレンズを介して投影された光学像を撮像する撮像面を有する撮像部と、スィングまたはティルトアオリによるアオリ角を検出するアオリ角度読取部と、レンズ情報読取部から得られる焦点距離と、撮像面の対角線長さに基づいて画角を演算し、画角とレンズ情報読取部から得られる包括角とに基づいて傾斜アオリ限界角度を演算し、アオリ角と傾斜アオリ限界角度との差異を演算する制御部とを備える。
【００１０】
好ましくは、制御部と接続され、アオリ角、及びアオリ角と傾斜アオリ限界角度との差異を表示する表示部をさらに備える。
【００１１】
また、好ましくは、レンズを、撮像面に対して傾斜させることにより、スィングまたはティルトアオリを行う。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、アオリ撮影におけるアオリ量とケラレが生じる限界との差異を演算する装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本実施形態について、図を用いて説明する。図１は、撮像装置１の構成図である。図２は、平行アオリ、ティルトアオリを行う前の光路図と、イメージサークルＩＣと撮像面３１ａの位置関係を示す。図３は、平行アオリ後の光路図と、イメージサークルＩＣと撮像面３１ａの位置関係を示す。図４は、スィングアオリ後の光路図を示す。
【００１４】
撮像装置１はアオリ撮影カメラ１０、制御部５０、及び表示部６０を備える（図１参照）。なお、方向を説明するために、撮像装置１において傾斜アオリを行わない状態（撮影レンズ１１の光軸ＬＸが撮像素子３１の撮像面に対して垂直に交わるニュートラル状態）での光軸ＬＸと直交する水平方向を第１方向ｘ、光軸ＬＸと直交する鉛直方向を第２方向ｙ、光軸ＬＸと平行な水平方向を第３方向ｚとして説明する。
【００１５】
本実施形態では、レンズ曲面の曲率中心を結ぶ線を光軸ＬＸと定義する。また、レンズ中心と撮像面の中心とを結ぶ線をレンズ軸と定義する（図３参照）。
【００１６】
第１方向ｘは、アオリ撮影カメラ１０を上から見た図４の状態において上方向すなわちアオリ撮影カメラ１０を撮影レンズ１１側からみて左方向を正方向とする。第２方向ｙは、鉛直上向き方向を正方向とする。第３方向ｚは、リヤ部３０からフロント部２０への方向を正方向とする。
【００１７】
アオリ撮影カメラ１０は、スィングアオリ、ライズアオリ、フォールアオリ、及びシフトアオリができるカメラである。アオリ撮影カメラ１０は、撮影レンズ１１、フロント部２０、リヤ部３０、フォーカス情報読取部４１、レンズ情報読取部４２、スライド量読取部４３、アオリ角度読取部４４を有する。
【００１８】
フロント部２０のマウント面２１には、撮影レンズ１１が取り付けられる。撮影目的に合わせて焦点距離などの仕様が異なる撮影レンズ１１が用意される。
【００１９】
フロント部２０は、第２方向ｙに平行な軸を中心に回転すなわちスィングアオリが可能である。
【００２０】
撮影レンズ１１は、撮影光学系の光学特性に関するレンズ固有データが格納されたＲＯＭ１１ａ、エンコーダ１１ｂを有する。
【００２１】
撮影レンズ１１がフロント部２０に装着された時には、撮影レンズ１１に設けられた第１通信用接点ピン１１ｃ、及びフロント部２０のマウント面２１に設けられた第２通信用接点ピン２１ｃを介してレンズ固有データが検出可能な構成となっている。レンズ固有データは、焦点距離ｆ、開放絞り値、最小絞り値、現在の絞り値、イメージサークルＩＣの径Ｒ、及び包括角λに関する情報である。
【００２２】
エンコーダ１１ｂは、撮影レンズ１１に内蔵されるフォーカシングレンズの光軸ＬＸ方向における位置情報を検出する。撮影レンズ１１がフロント部２０に装着された時には、第１、第２通信用接点ピン１１ｃ、２１ｃを介して、無限遠の被写体に合焦するときのフォーカシングレンズの位置からの被写体方向への繰り出し量に対応する繰り出し量データが検出可能な構成となっている。
【００２３】
リヤ部３０は、ＣＣＤなどの撮像素子３１、撮像信号処理回路３２を有する。被写体像が撮影レンズ１１を介して投影された光学像は、撮像素子３１の撮像面３１ａに結像される。撮像素子３１は、光学像を光電変換によって電気信号に変換する。撮像素子３１で一定時間蓄積された後、読み出しされた電荷に基づく電気信号は、撮像信号処理回路３２に出力される。撮像信号処理回路３２は、アオリ撮影カメラ１０で撮像されて得られた被写体の電気信号を、制御部５０で画像処理及び表示部６０で観察可能な画像信号に変換し、制御部５０に出力する。
【００２４】
リヤ部３０は、第１方向ｘに移動可能、すなわちシフトアオリが可能であり、第２方向ｙに移動可能、すなわちライズアオリ、及びフォールアオリが可能である。
【００２５】
フォーカス情報読取部４１は、エンコーダ１１ｂによる撮影レンズ１１のフォーカシングレンズの位置情報（フォーカシングレンズの繰り出し量データ）に基づいて、所定のテーブルデータ（不図示）を用いて、平行アオリ、スィングアオリを行わない状態での撮像面３１ａの中心Ｏｂと撮影レンズ１１の第２主点を含み光軸ＬＸと垂直な面との距離（映像距離）を検出する。フォーカス情報読取部４１へは、エンコーダ１１ｂより常時フォーカシングレンズの繰り出し量の値が入力されており、これに対応する映像距離は常時制御部５０に出力される。
【００２６】
レンズ情報読取部４２は、撮影レンズ１１のＲＯＭ１１ａのレンズ固有データを検出し、制御部５０に出力する。
【００２７】
スライド量読取部４３は、平行アオリによる撮像素子３１の第１方向ｘの第１平行アオリ量ｘ１０、第２方向ｙの第２平行アオリ量ｙ１０を検出し、制御部５０に出力する。
【００２８】
アオリ角度読取部４４は、回転量検知機構であり、スィングアオリによる光軸ＬＸとレンズ軸とのズレすなわちアオリ角度ωを検出し、制御部５０に出力する。
【００２９】
制御部５０は、撮像に関する各部の制御を行う制御手段である。
【００３０】
制御部５０は、レンズ固有データに含まれるイメージサークルＩＣの半径Ｒ、及び第１、第２平行アオリ量ｘ１０、ｙ１０、撮像面３１ａの大きさに基づいて、イメージサークルＩＣと撮像面３１ａとの位置関係を演算により求める。具体的には、イメージサークルＩＣの中心と、撮像面３１ａの中心Ｏｂの位置のズレ量に相当する第１、第２平行アオリ量ｘ１０、ｙ１０に基づいてイメージサークルＩＣに対する撮像面３１ａの位置を算出する。
【００３１】
制御部５０は、レンズ固有データに含まれるイメージサークルＩＣの半径Ｒ、及び撮像面３１ａの第１方向ｘ、第２方向ｙの長さに基づいて、平行アオリの移動量限界テーブルＴＡを作成する。具体的には、イメージサークルＩＣの内側を撮像面３１ａが移動させるように平行アオリ操作を行った時の撮像面中心Ｏｂの軌跡Ｌを算出する。撮像面３１ａの第１方向ｘ、第２方向ｙの長さは、制御部５０などに予め記憶されている。
【００３２】
移動量限界テーブルＴＡを図示すると、イメージサークルＩＣ、撮像面３１ａの中心Ｏｂの移動軌跡Ｌ、及び撮像面３１ａの位置関係が示される（図５参照）。図５は、平行アオリ後の撮像面３１ａの例を実線で示し、ケラレのない平行アオリが可能な第１方向ｘまたは第２方向ｙの限界にある時の撮像面３１ａ１〜３１ａ４を二点鎖線で示す。
【００３３】
制御部５０は、撮像面３１ａとイメージサークルＩＣの位置関係、及び移動量限界テーブルＴＡに基づいてケラレのない平行アオリが可能なアオリ量（第１アオリ残り量ｘ１１、第２アオリ残り量ｙ１１）を算出する。具体的には点Ｏｂを第１方向ｘに移動させた時に軌跡Ｌの外形の近い方と重なるまでの距離（第１アオリ残り量ｘ１１）、及び点Ｏｂを第２方向ｙに移動させた時に軌跡Ｌの外形の近い方と重なるまでの距離（第２アオリ残り量ｙ１１）を算出する。
【００３４】
第１アオリ残り量ｘ１１は、撮像面３１ａがイメージサークルＩＣから外れない状態すなわちケラレが生じない平行アオリが可能な状態を保ちながら、現時点（図５の状態）からリヤ部３０をライズまたはフォールアオリさせないでシフトアオリをさせることが出来る平行アオリ量を示す。
【００３５】
第２アオリ残り量ｙ１１は、撮像面３１ａがイメージサークルＩＣから外れない状態すなわちケラレが生じない平行アオリが可能な状態を保ちながら、現時点（図５の状態）からリヤ部３０をシフトアオリさせないでライズまたはフォールアオリをさせることが出来る平行アオリ量を示す。
【００３６】
制御部５０は、第１、第２平行アオリ量ｘ１０、ｙ１０、及び第１、第２アオリ残り量ｘ１１、ｙ１１を表示部６０に出力する。表示部６０がこれらを撮像により得られた画像とともに表示することにより、ケラレが生じない平行アオリが可能な量（アオリ量）を視覚的に認識することが可能になる（図７参照）。
【００３７】
点Ｏｂが、軌跡Ｌの内側にある場合は、撮像面３１ａの全部がイメージサークルＩＣ内にあり、平行アオリにおけるケラレが生じていない状態である。このときの第１、第２アオリ残り量ｘ１１、ｙ１１の符号はプラスに設定される。
【００３８】
点Ｏｂが、軌跡Ｌの外側にある場合は、撮像面３１ａの少なくとも一部がイメージサークルＩＣを外れて平行アオリにおけるケラレが生じている状態である。このときの第１、第２アオリ残り量ｘ１１、ｙ１１の符号はマイナスに設定される。
【００３９】
制御部５０は演算によって、レンズ固有データに含まれる焦点距離ｆと包括角λ、及び撮像面３１ａの対角線長さｄに基づく、画角θ、及び傾斜アオリ限界角度ω０を算出する。画角θは、θ＝２×Ｔａｎ-1（ｄ÷２ｆ）の関係式で、傾斜アオリ限界角度ω０はω０＝（λ−θ）／２の関係式で求められる。撮像面３１ａの対角線長さｄは、制御部５０などに予め記憶されている。
【００４０】
制御部５０は演算によって、アオリ角度ω、傾斜アオリ限界角度ω０に基づく、アオリ残り角ω１１を算出する。アオリ残り角ω１１は、ω１１＝ω０―ωの関係式で求められ、この値が正符号である状態を保ちながらスィングアオリ操作を行うことにより、ケラレが生じないスィングアオリが可能となる。
【００４１】
アオリ残り角ω１１の符号がマイナスになった場合は、傾斜アオリにおけるケラレが生じている状態である。
【００４２】
制御部５０は、アオリ角度ω、アオリ残り角ω１１を表示部６０に出力する。表示部６０がこれらを撮像により得られた画像とともに表示することにより、ケラレが生じないスィングアオリが可能なアオリ量（アオリ角度）を視覚的に認識することが可能になる。
【００４３】
次に、ケラレが生じない平行アオリが可能な量を表示する動作手順を図６のフローチャートにて説明する。
【００４４】
撮像装置１の電源がオン状態にされると、ステップＳ１１で、レンズ情報読取部４２によって、イメージサークルＩＣの半径Ｒを含むレンズ固有データが検出され、制御部５０に出力される。
【００４５】
ステップＳ１２で、制御部５０により移動量限界テーブルＴＡが作成される。移動量限界テーブルＴＡは、制御部５０または制御部５０に接続された記憶手段に一時記憶される。
【００４６】
ステップＳ１３で、リヤ部３０が第１方向ｘに移動されてシフトアオリ操作、及び第２方向ｙに移動されて、ライズまたはフォールアオリ操作（平行アオリ操作）が行われる。ステップＳ１４で、スライド量読取部４３によって、第１、第２平行アオリ量ｘ１０、ｙ１０が検出され、制御部５０に出力される。
【００４７】
ステップＳ１５で、一時記憶された移動量限界テーブルＴＡが読み出しされる。ステップＳ１６で、制御部５０の演算によって、第１、第２アオリ残り量ｘ１１、ｙ１１が求められる。ステップＳ１７で、表示部６０によって、第１、第２平行アオリ量ｘ１０、ｙ１０、及び第１、第２アオリ残り量ｘ１１、ｙ１１が表示される（図７参照）。
【００４８】
ステップＳ１８で、撮影動作が行われるか否かが判断される。撮影動作が行われない場合は、ステップＳ１３に戻される。撮影動作が行われる場合は、ケラレが生じない平行アオリが可能な量を表示する動作手順が終了される。
【００４９】
次に、ケラレが生じないスィングアオリが可能な量を表示する動作手順を図８のフローチャートにて説明する。
【００５０】
撮像装置１の電源がオン状態にされると、ステップＳ３１で、レンズ情報読取部４２によって、焦点距離ｆ、包括角λを含むレンズ固有データが検出され、制御部５０に出力される。
【００５１】
ステップＳ３２で、制御部５０の演算により画角θ、傾斜アオリ限界角度ω０が求められる。
【００５２】
ステップＳ３３で、フロント部２０が第２方向ｙに平行な軸を中心に回転せしめられスィングアオリ操作が行われる。ステップＳ３４で、アオリ角度読取部４４によって、スィングアオリによる撮像面３１ａのアオリ角度ωが検出され、制御部５０に出力される。
【００５３】
ステップＳ３５で、制御部５０の演算によって、アオリ残り角ω１１が求められる。ステップＳ３６で、表示部６０によって、アオリ角度ω、及びアオリ残り角ω１１が表示される（図９参照）。
【００５４】
ステップＳ３７で、撮影動作が行われるか否かが判断される。撮影動作が行われない場合は、ステップＳ３３に戻される。撮影動作が行われる場合は、ケラレが生じないスィングアオリが可能な量を表示する動作手順が終了される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態における撮像装置の構成図である。
【図２】平行アオリを行う前のアオリ撮影カメラの光路図である。
【図３】平行アオリを行った後のアオリ撮影カメラの光路図である。
【図４】スィングアオリを行った後のアオリ撮影カメラの光路図である。
【図５】移動量限界テーブルを示す図である。
【図６】ケラレのない平行アオリが可能な量を表示する動作手順を示すフローチャートである。
【図７】ケラレのない平行アオリ量を示す表示例である。
【図８】ケラレのないスィングアオリが可能な量を表示する動作手順を示すフローチャートである。
【図９】ケラレのないスィングアオリ量を示す表示例である。
【符号の説明】
【００５６】
１  撮像装置
１０  アオリ撮影カメラ
１１  撮影レンズ
１１ａ  ＲＯＭ
１１ｂ  エンコーダ
１１ｃ  第１通信用接点ピン
２０  フロント部
２１  マウント面
２１ｃ  第２通信用接点ピン
３０  リヤ部
３１  撮像素子
３１ａ  撮像面
４１  フォーカス情報読取部
４２  レンズ情報読取部
４３  スライド量読取部
４４  アオリ角度読取部
５０  制御部
６０  表示部
ｄ  撮像面の対角線長さ
ＬＸ  光軸
ｘ１０、ｙ１０  第１、第２平行アオリ量
ｘ１１、ｙ１１  第１、第２アオリ残り量
θ  画角
λ  包括角
ω  アオリ角度
【図１】
2006126415.tif 000003
【図２】
2006126415.tif 000004
【図３】
2006126415.tif 000005
【図４】
2006126415.tif 000006
【図５】
2006126415.tif 000007
【図６】
2006126415.tif 000008
【図７】
2006126415.tif 000009
【図８】
2006126415.tif 000010
【図９】
2006126415.tif 000011