(57)【要約】【課題】水中撮影において被写体までの距離に応じた撮影モードを自動的に設定することで操作性を向上させる。【解決手段】水中撮影モードの時に、デジタルカメラが所定の水深まで達したことが圧力センサによって検知されると、ターゲットライトが点灯して撮影方向が照らし出される。ターゲットライトを被写体に照射すると、ＬＣＤには被写体がスルー画像として合焦表示される。この時のフォーカスレンズの合焦位置がエンコーダによって検出され、検出された合焦位置がマクロ範囲にあるか否かが判定される。合焦位置がマクロ範囲にあると判定されると、ＣＰＵはマクロ撮影モードに設定する。また、合焦位置がマクロ範囲にないと判定されると、ＣＰＵは通常撮影モードに設定する。よって、撮影モードの切替を行わなくとも、被写体の状況に応じた適切な撮影モードが自動的に設定されるので、操作性が向上する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近距離の撮影を行うマクロ撮影モード及び通常距離の撮影を行う通常撮影モードを有し、撮影レンズによって結像された被写体像を光電変換して撮影画像を得る撮像手段と、この撮影画像の合焦整合状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段からの検出結果に基づいて、前記マクロ撮影モードに対応したマクロ範囲及び前記通常撮影モードに対応した通常範囲からなる移動範囲内で撮影レンズを合焦位置に移動させるレンズ移動手段と、前記撮影画像をリアルタイムで表示可能な表示手段とを備えたデジタルカメラにおいて、
撮影環境が水中であることを検知する水中検知手段と、
前記水中検知手段によって撮影環境が水中であると検知された場合に、撮影レンズの光軸方向に向けて光を照射するターゲットライトと、
前記ターゲットライトに照射された被写体の撮影画像が前記表示手段にリアルタイムで合焦表示された際に、前記撮影レンズの合焦位置を検知する位置検知手段と、
前記検知された合焦位置に基づいて前記撮影レンズが前記マクロ範囲にあるか否かの判定を行う判定手段と、
前記判定手段によって前記撮影レンズがマクロ範囲にあると判定された場合に、前記マクロ撮影モードに設定する制御手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中撮影で被写体までの距離に応じた撮影モードを自動的に設定するデジタルカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影光学系によって結像された被写体画像をＣＣＤイメージセンサ等で撮像し、ＣＣＤイメージセンサから出力されるアナログ信号からデジタルの画像データを生成して記憶媒体であるメモリカード等に記録するデジタルカメラが普及している。現在市販されているデジタルカメラのほとんどには、ピント合わせを自動的に行うオートフォーカス（ＡＦ）機構や露出調整を自動的に行う自動露出（ＡＥ）機構等が設けられている。デジタルカメラのＡＦ機構には、コントラスト検出方式が用いられている。コントラスト検出方式とは、ＣＣＤイメージセンサから得た画像データのコントラストに基づいて、撮影光学系を移動させてピント合わせをする方式である。
【０００３】
また、デジタルカメラに防水加工を行ったり、デジタルカメラを防水ケースに収容することによって、水中撮影を可能にしている。水中では、陸上に比べて太陽光線が吸収されることによる光量不足や、水中の光像の細かな揺らぎなどのために、コントラスト方式による被写体への焦点合わせが困難である。さらに、水中ではユーザーの眼自体の機能低下によりファインダ内の像がスピーディに捉えにくくなる。そのため、特許文献１には、カメラの撮影方向に光を照射して、被写体の確認やフォーカス合わせの補助を行うターゲットライトを備えたカメラを収容する防水カメラケースが記載されている。
【０００４】
また、デジタルカメラには、例えば被写体までの距離が１ｍ〜無限遠の時に撮影する通常撮影モード、及び被写体までの距離が１０ｃｍ〜１ｍの時に撮影するマクロ撮影モードを備えている。デジタルカメラを水中で使用する際には、近距離で泳いでいる魚や珊瑚などをマクロ撮影モードで撮影する機会も多く、被写体の状況に応じて、頻繁にマクロ撮影モードと通常撮影モードに切り替える必要がある。また、特許文献２には、水中撮影で水中マクロモードに設定してマクロ撮影を行った後に、陸上で通常撮影を行おうとした際に、水中マクロモードの解除を忘れ、撮影画像の失敗を防止するため、警告表示や撮影禁止を行うカメラが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−８０６２３号公報
【特許文献２】特開２００１−１００２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水中撮影を行う際に、被写体の状況に応じてマクロ撮影モードと通常撮影モードを頻繁に切り替えるには、水の抵抗や水圧などにより操作性が大変悪い。また、特許文献２のカメラでは、水中マクロモードの解除忘れを警告表示又は撮影禁止によって教えてくれるが、ユーザー自信で水中マクロモードの解除操作を行わなければならないので、操作性が向上しているとは言い難い。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するために、水中撮影時にターゲットライトによって被写体を照射し、この被写体までの距離に応じて最適な撮影モードが自動的に設定されるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のデジタルカメラは、近距離の撮影を行うマクロ撮影モード及び通常距離の撮影を行う通常撮影モードを有し、撮影レンズによって結像された被写体像を光電変換して撮影画像を得る撮像手段と、この撮影画像の合焦整合状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段からの検出結果に基づいて、前記マクロ撮影モードに対応したマクロ範囲及び前記通常撮影モードに対応した通常範囲からなる移動範囲内で撮影レンズを合焦位置に移動させるレンズ移動手段と、前記撮影画像をリアルタイムで表示可能な表示手段とを備えたデジタルカメラにおいて、撮影環境が水中であることを検知する水中検知手段と、前記水中検知手段によって撮影環境が水中であると検知された場合に、撮影レンズの光軸方向に向けて光を照射するターゲットライトと、前記ターゲットライトに照射された被写体の撮影画像が前記表示手段にリアルタイムで合焦表示された際に、前記撮影レンズの合焦位置を検知する位置検知手段と、前記検知された合焦位置に基づいて前記撮影レンズが前記マクロ範囲にあるか否かの判定を行う判定手段と、前記判定手段によって前記撮影レンズがマクロ範囲にあると判定された場合に、前記マクロ撮影モードに設定する制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、近距離の撮影を行うマクロ撮影モード、及び通常距離の撮影を行う通常撮影モードを有しており、撮影環境が水中であることを検知する水中検知手段と、水中検知手段によって撮影環境が水中であると検知された場合に、撮影レンズの光軸方向に向けて光を照射するターゲットライトと、ターゲットライトによって照射された被写体の撮影画像が表示手段にリアルタイムで合焦表示された際に、撮影レンズの合焦位置を検知する位置検知手段と、検知された合焦位置に基づいて撮影レンズがマクロ撮影モードに対応するマクロ範囲にあるか否かの判定を行う判定手段と、判定手段によって撮影レンズがマクロ範囲にあると判定された場合に、マクロ撮影モードに設定する制御手段とを備えたので、操作性の悪い水中撮影であっても操作性が向上する。さらに、撮影モードの切替設定に手間取らないので、撮影シーンを取り逃すことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明を用いたデジタルカメラの電気的ブロック図である。デジタルカメラ２は、そのカメラボディが防水性を有しており、陸上だけでなくスキューバダイビングなどでの水中撮影が可能なものになっている。
【００１１】
ＣＰＵ３は、後述する操作部５０の各種ボタン等の操作に応じた操作信号が入力され、これら操作信号に基づいてデジタルカメラ２の各部を制御する。
【００１２】
撮影レンズ５はスームレンズ６、フォーカスレンズ７、絞り８等を含んで構成されている。ズームレンズ６は、図示しないモータに接続されており、光軸方向の進退移動される。また、レンズ移動手段であるフォーカス機構１０は、撮影レンズ５に組み込まれたフォーカスレンズ７を光軸方向に沿って移動するモータやドライバ回路から構成されており、近距離撮影のマクロ撮影モードに対応したマクロ範囲、及び通常撮影の通常撮影モードに対応した通常範囲からなる移動範囲内でフォーカスレンズ７を移動させて合焦させる。また、フォーカス機構１０には、移動範囲内でのフォーカスレンズ７の合焦位置を検出するための位置検出手段であるエンコーダ１１が接続されており、フォーカスレンズ７の合焦位置を検出して合焦位置信号をＣＰＵ３に送る。絞り８は、図示しないＡＥモータドライバ及びモータによって開閉され、後述するＣＣＤ１５に入射する光の強さを調整している。
【００１３】
撮影レンズ５の背後には、ＣＣＤ１５が配置されている。撮影レンズ５は、ＣＣＤ１５の受光面に被写体像を結像させる。ＣＣＤ１５は、タイミングジェネレータ１６を介してＣＰＵ３に接続されており、ＣＰＵ３がタイミングジェネレータ１６を制御することにより、タイミング信号（クロックパルス）を発生させる。ＣＣＤ１５は、このタイミング信号が入力されることにより駆動し、光電変換により被写体像を電気信号に変換して画像信号を相関二重サンプリング回路であるＣＤＳ１７に送信する。ＣＤＳ１７は、ＣＣＤ１５から画像信号を取得して、ＣＣＤ１５の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲＧＢの画像データとして出力する。ＣＤＳ１７から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）１８で増幅され、さらにＡ／Ｄ変換器２０でデジタルデータに変換されて、画像入力コントローラ２１に出力される。
【００１４】
画像入力コントローラ２１は、データバス２３を介してＣＰＵ３に接続されている。ＣＰＵ３は、画像入力コントローラ２１を制御して、画像データをビデオメモリ２５、あるいはバッファメモリ２６に記憶させる。
【００１５】
ビデオメモリ２５は、ＬＣＤ２８を電子ビューファインダとして使用する際に、解像度の低い画像データが一時的に記憶される。ＬＣＤ２８に撮影した画像をリアルタイムでスルー画像として表示する際には、ビデオメモリ２５には連続的なＣＣＤ１５の撮影で得られる画像データが順次記録され、これらの画像データは、データバス２３を介してＬＣＤドライバ３０に送信される。ＬＣＤドライバ３０は、ＬＣＤ２８に画像を表示できるように、画像データに対して信号処理を施して、画像をＬＣＤ２８に表示させる。これにより、ＬＣＤ２８にはリアルタイムで撮影されたスルー画像が表示される。
【００１６】
バッファメモリ２６は、撮像された高解像度の画像データが一時的に記憶される。また、ＣＰＵ３には、データバス２３を介して画像信号処理部３１が接続されている。画像信号処理部３１は、撮像された高解像度の画像データがバッファメモリ２６に記録されている間に、各種画像処理、例えば、階調変換、色変換、ハイパートーン処理、及びハイパーシャープネス処理等を施す。
【００１７】
また、ＣＰＵ３には、データバス２３を介して圧縮・伸張回路３４、メディアコントローラ３５が接続されている。ＣＰＵ３は、この圧縮・伸張回路３４を制御して、バッファメモリ２６に記憶された画像データに対して、ＪＰＥＧ方式等の圧縮形式により圧縮処理を施す。その後、ＣＰＵ３はメディアコントローラ３５を制御して、圧縮処理された画像データをメモリカード等の記録媒体である記録メディア３６に記録させる。
【００１８】
この記録メディア３６に記録された画像データを再生する場合は、ＣＰＵ３がメディアコントローラ３５を制御して、記録メディア３６から画像データを読み出し、さらに、圧縮・伸張回路３４を制御して、圧縮された画像データの伸張処理を行う。ＣＰＵ３は、ＬＣＤドライバ３０を制御して、この画像データをＬＣＤ２８に表示して記録画像の再生を行う。
【００１９】
焦点検出手段であるＡＦ検出回路４０は、Ａ／Ｄ変換器２０から出力される画像データのコントラストに基づいて、被写体の焦点整合状態を検出し、その結果をＡＦ評価値として出力する。ＣＰＵ３は、このＡＦ評価値に基づいて、撮影中の被写体画像のコントラストが最大になるようにフォーカス機構１０を制御して、フォーカスレンズ７を合焦位置に移動させるので、自動焦点調整が行われる。このとき、フォーカス機構１０と接続されているエンコーダ１１は、フォーカスレンズ７の合焦位置を検出し、この検出された合焦位置情報はＣＰＵ３に入力される。
【００２０】
ＡＥ検出回路４６は、Ａ／Ｄ変換器２０から出力される画像データに基づいて、被写体の輝度を検出し、この検出結果をＡＥ評価値としてＣＰＵ３に出力する。ＣＰＵ３はＡＥ評価値に基づいて、ＣＣＤ１５の露光量が最適となるように電子シャッタのシャッタ速度と、絞り８の絞り値となるように制御して自動露出調整を行う。
【００２１】
ストロボ制御回路４７は、ＡＥ検出回路４６からＡＥ評価値に基づいて、被写体輝度が低い時にはストロボ装置４８に発光信号を送る。ストロボ装置４８は、この発光信号を受けて撮影時にストロボを発光させる。
【００２２】
また、ＣＰＵ３には、撮影者からの指令を取得する操作部５０が接続されている。この操作部５０は、電源スイッチ５１、シャッタボタン５２、モード切替スイッチ５３、メニューボタン５４、カーソルボタン５５等で構成されている。電源スイッチ５１は、デジタルカメラ２の電源のオン、オフを行う。
【００２３】
シャッタボタン５２は、半押しと全押しの２段階操作となっており、シャッタボタン５２を軽く押圧（半押し）すると、自動露出調整（ＡＥ）、自動焦点調整（ＡＦ）などの各種撮影準備処理が施される。そして、シャッタボタン５２をさらにもう一度強く押圧（全押し）すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮影が行われ、撮影画像が記録メディア３６に記録される。
【００２４】
モード切替スイッチ５３は、撮影モードと再生モードとを切替える際に撮影者により操作される。メニューボタン５４は、ＬＣＤ２８に撮影モード又は再生モードに対応した各種設定画面を表示させる。例えば撮影モードの設定画面には、画素数、ＩＳＯ感度などの画質調整に関する項目や、通常撮影モード、マクロ撮影モード、セルフタイマ撮影モード、ストロボ発光禁止撮影モード、水中撮影モードなどの撮影に関する項目が表示される。再生モードの設定画面としては、リサイズ（縮小）、オートプレイ、インデックスなどの画像表示に関する項目が表示される。カーソルボタン５５は、設定画面に表示された各種項目を選択する。なお、本実施形態のマクロ撮影モードは、例えば、主要被写体が１０ｃｍ〜１ｍまでの近距離にある場合に用いられる。詳しくは後述するが、水中撮影モードは、デジタルカメラ２の潜水深度によって、ターゲットライト６０を点灯させるとともに、ＬＣＤ２８に被写体がスルー画像で合焦表示されている時に、フォーカスレンズ７の合焦位置に基づいてマクロ撮影モード又は通常撮影モードが自動的に設定される。
【００２５】
デジタルカメラ２には、撮影環境が水中であることを検知する水中検知手段である圧力センサ５７及び水深判定部５８が設けられている。圧力センサ５７は、デジタルカメラ２の周囲の圧力、すなわち水圧を検知して、この水圧に応じた圧力信号を水深判定部５８に出力する。水深判定部５８は、圧力センサ５７からの圧力信号に基づいて潜水深度情報を得る。この潜水深度情報はＣＰＵ３に入力される。ＣＰＵ３は、この潜水深度情報に基づいて、例えば撮影環境が水深１．０ｍよりも深い場合には、水中撮影であると判断して、ターゲットライト６０を点灯させる。また、水深が１．０ｍより浅い場合には、十分な光量が得られると判断して、ターゲットライト６０の点灯は行われない。
【００２６】
ターゲットライト６０は、被写体の確認及び焦点合わせの補助を行う。ターゲットライト６０は、例えば消費電力が大きいが照度の高いハロゲンランプや、高照度の割には低消費電力のクリプトンランプ、キセノンランプが用いられ、デジタルカメラ２に組み込まれている。ターゲットライト６０は、ＬＣＤ２８に表示される撮影範囲の略中央を照射するように設けられている。よって、ターゲットライト６０を被写体に照射することで、被写体を影範囲内に確実に捉えることができる。さらに、水中撮影において光量不足の被写体にターゲットライト６０を照射することで、被写体の光量不足を解消して自動焦点調整を行う際の補助となる。
【００２７】
ターゲットライト６０の点灯及び消灯はＣＰＵ３が制御している。水深判定部５８から入力される潜水深度が１．０ｍより深いと判定された場合に、ＣＰＵ３はターゲットライト６０を点灯させる。また、シャッタボタン５２が押下されると、ＣＰＵ３はターゲットライト６０を消灯させ、撮影後に再びターゲットライト６０を点灯するように制御している。なお、ターゲットライト６０を強制的に点灯させるスイッチを設けてもよい。
【００２８】
ＣＰＵ３に設けられている判定部６３は、撮影モード下の水中撮影モードでＬＣＤ２８に被写体のスルー画が合焦表示された際に、エンコーダ１１で検出されたフォーカスレンズ７の合焦位置に基づいて、フォーカスレンズ７がマクロ範囲に含まれているか否かを判定し、この判定結果に基づいて設定信号を制御手段であるＣＰＵ３に出力する。フォーカスレンズ７の合焦位置がマクロ範囲に含まれると判定された場合には、被写体が近距離にあると判定し、ＣＰＵ３は設定信号に基づいてマクロ撮影モードに設定する。また、合焦位置がマクロ範囲に含まれていない（合焦位置が通常範囲に含まれている）場合には、被写体が通常距離にあると判定し、ＣＰＵ３は設定信号に基づいて通常撮影モードに設定する。
【００２９】
次に、上記構成のデジタルカメラ２の作用を図２のフローチャートを用いて説明する。デジタルカメラ２を水中で使用する際、撮影者は撮影モード下のＬＣＤ２８に表示される設定画面から水中撮影モードを選択する。撮影者の潜水に伴って、圧力センサ５７によってデジタルカメラ２の周囲の水圧が検知される。圧力センサ５７によって検知された水圧は、水深判定部５８に圧力信号を入力され、水深判定部５８ではこの圧力信号に基づいて潜水深度情報を得る。この潜水深度情報はＣＰＵ３に入力され、ＣＰＵ３はこの潜水深度情報から潜水深度が、例えば１．０ｍよりも深い場合には、撮影環境が水中であると判断して、ターゲットライト６０を点灯させる。また、潜水深度が１．０ｍよりも浅い場合には、ＣＰＵ３は、被写体の光量が十分あると判断してターゲットライト６０の点灯を行わない。
【００３０】
水深が１．０ｍより深いと判断され、ターゲットライト６０が点灯すると、指向性が強く、明るい光がＬＣＤ２８に表示される撮影領域の略中央付近を照らしている。よって、撮影者が、ターゲットライト６０を被写体に照射することで、視認性の悪い水中でも被写体を撮影範囲の略中央付近に捉えることができる。この時、ＬＣＤ２８には、ターゲットライト６０によって照射されている被写体のスルー画像がリアルタイムで合焦表示されている。
【００３１】
ＬＣＤ２８に被写体のスルー画を合焦表示された時に、エンコーダ１１によってフォーカスレンズ７の合焦位置が検知される。この検知結果は順次ＣＰＵ３に設けられた判定部６３に入力されて、合焦位置がマクロ範囲に含まれるか否かを判定する。合焦位置がマクロ範囲に含まれていると判定された場合には、ＣＰＵ３によってマクロ撮影モードに設定される。これにより、デジタルカメラ２は近距離の被写体を撮影するのに最適な設定となる。また、合焦位置がマクロ範囲に含まれていない（通常範囲に含まれている）と判定された場合には、ＣＰＵ３によって通常撮影モードに設定される。これにより、デジタルカメラ２は通常距離の被写体を撮影するのに最適な設定となる。
【００３２】
そして、撮影者が被写体を撮影する際には、シャッターボタン５２の半押しとともに、ターゲットライト６０が消灯し、ＡＦ検出回路４０及びＡＥ検出回路４６によって自動焦点調整及び自動露出調整が行われ、撮影準備処理が施される。シャッタボタン５２が全押しされると、撮影準備処理が施された１画面分の撮影が行われて、撮影画像が記録メディア３６に記録される。また、被写体の輝度に応じてストロボの発光が行われる。そして、撮影後には再びターゲットライト６０が点灯する。これにより、撮影画像の中にターゲットライト６０がスポット光として写り込むことがない。また、被写体を照射しているので、自動焦点調整中の被写体の光量不足が解消されるとともに、水中の光像の細かな揺らぎなどが凍結されるので、ＡＦ検出回路４０による自動焦点調整を補助し、確実に被写体を撮影画像内に捉える目印ともなる。
【００３３】
また、ＣＰＵ３により水深が１．０ｍより浅いと判断されると、被写体の光量が十分にあると判断され、ターゲットライト６０は点灯されない。撮影者は、ＬＣＤ２８の撮影範囲の略中央付近に被写体を収める。この時に、被写体はＬＣＤ２８にスルー画として合焦表示される。この時、エンコーダ１１はフォーカスレンズ７の合焦位置を検知する。この検知結果は、順次ＣＰＵ３に設けられた判定部６３に入力されて、合焦位置がマクロ範囲に含まれるか否かを判定する。合焦位置がマクロ範囲に含まれていると判定された場合には、ＣＰＵ３によってマクロ撮影モードに設定される。また、合焦位置がマクロ範囲に含まれていない（通常範囲に含まれている）と判定された場合には、ＣＰＵ３によって通常撮影モードに設定される。これにより、撮影者はマクロ撮影モード又は通常撮影モードの設定の切替を行わなくとも、被写体をＬＣＤ２８の撮影範囲に捉えてシャッタボタン５２の操作を行うことで、被写体までの距離に対応した最適なマクロ撮影モード又は通常撮影モードでの撮影が可能となる。従って、水中撮影を行う場合に、水中撮影モードを設定し、撮影を行うことで操作性の悪い水中撮影でマクロ撮影モードと通常撮影モードの切替を行わなくてよいので、操作性が向上するとともに撮影シーンを撮り逃すこともない。
【００３４】
なお、本実施形態では、撮影環境が水中であることを検知する水中検知手段として、圧力センサを備え、かつ圧力センサによって検知される圧力情報に基づいて、所定の水深（１．０ｍ以上）より深く潜水した際に、ターゲットライトを点灯させたが、これに限らず、デジタルカメラ２から露呈する２つの端子を設け、デジタルカメラ２が水に入れられると端子間が導通して水中であることを検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を備えたデジタルカメラの電気的ブロック図である。
【図２】水中撮影でのデジタルカメラの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
２  デジタルカメラ
３  ＣＰＵ
５  撮影レンズ
１０  フォーカス機構
１１  エンコーダ
１５  ＣＣＤ
４０  ＡＦ検出回路
４６  ＡＥ検出回路
５７  圧力センサ
５８  水深判定部
６０  ターゲットライト
６３  判定部
【図１】
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【図２】
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