(57)【要約】【課題】撮影の際に、被写体の動き、被写体との撮影距離に応じて、被写体に対して最適な照明状態にするために、照明の出射光の照射方向を変化させるための駆動装置が必要であった。  照明部は、撮像装置に対して比較的大きなものであるため、その駆動装置も大きくなり、照明部を含めた撮像装置の小型化が困難であるという課題を有していた。  近距離撮影時においても遠距離撮影時と同様に、被写体に対して最適な照明状態を調整可能な撮像装置の小型化を目的とする。【解決手段】被写体を撮像する撮像部を有する撮像装置において、被写体を照射する照明部と、前記撮像部を可変させる撮像部可変部と、被写体との焦点距離を検知する焦点距離検知部とを備え、前記照明部により照射された被写体の方向に前記撮像部可変部を用いて前記撮像部を可変するようにした。【選択図】図１
2009260764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、この撮像部に含まれ、可変部材によって前記被写体との焦点距離および光軸を合わせる撮像部可変部と、この撮像部可変部の前記可変部材を駆動するレンズ駆動部と、前記撮像部で撮影された情報を記録する記録部と、前記被写体を照射する照明部と、被写体との焦点距離を検知する焦点距離検知部と、を備え、前記照明部により前記被写体に照射された光軸と前記撮像部の光軸のずれを、前記撮像部可変部を用いて補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点距離検知部により焦点距離を検知して前記焦点距離をもとに前記撮像部と前記照明部との光軸ずれを前記撮像部可変部により前記撮像部を可変し自動補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像部可変部は、手ぶれ補正レンズ駆動部を用いることを特徴とする請求項１乃至２いずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮影する映像の信号レベルを検知する信号レベル検出部を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記信号レベル検出部により映像の信号レベルを検知して演算し、演算された結果により前記被写体を照射する照明部の光量を自動調整することを特徴とする請求項１乃至４いずれか1項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明部を搭載した撮像装置に関するもので、特に近距離撮影時においても遠距離撮影時と同様の照明状態で撮影できる照明部を搭載した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術では、集光光学部材を撮影光軸に向けて反射傘と反対方向に回転及び移動させることにより、撮影光軸と直交する平面に対して供給される出射光による照明状態を変えることなく当該出射光の照射方向を変化させることにより、近距離撮影時と遠距離撮影とを同様の照明状態で撮影できる照明部を搭載した撮像装置があった（例えば、特許文献１参照。）。また、フォーカスレンズの位置より、被写体までの距離情報を検出する手段として特開平２−２８２７３３、撮像部の光軸を変化させる手段としては、特開２００７−３１０４０３、映像の信号レベルを検出する手段としては、特開平１−２４００８２などが知られている。
【特許文献１】特開２００１−１３５６２号公報（第５図、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の構成では、撮影の際に、被写体の動き、被写体との撮影距離に応じて、被写体に対して最適な照明状態にするために、照明の出射光の照射方向を変化させるための駆動装置が必要であった。
【０００４】
照明部は、撮像装置に対して比較的大きなものであるため、その駆動装置も大きくなり、照明部を含めた撮像装置の小型化が困難であるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被写体に対して最適な照明状態を調整可能な撮像装置の小型化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる撮像装置は、
被写体を撮像する撮像部と、この撮像部に含まれ、可変部材によって前記被写体との焦点距離および光軸を合わせる撮像部可変部と、この撮像部可変部の前記可変部材を駆動するレンズ駆動部と、前記撮像部で撮影された情報を記録する記録部と、前記被写体を照射する照明部と、被写体との焦点距離を検知する焦点距離検知部と、を備え、前記照明部により前記被写体に照射された光軸と、前記撮像部の光軸のずれを、前記撮像部可変部を用いて補正することを特徴としたものである。
【０００７】
また、本発明の請求項２にかかる撮像装置は、前記焦点距離検知部により焦点距離を検知して前記焦点距離をもとに前記撮像部と前記照明部との光軸ずれを前記撮像部可変部により前記撮像部を可変し自動補正することを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、本発明の請求項３にかかる撮像装置は、手ぶれ補正レンズ駆動部を用いることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明の請求項４にかかる撮像装置は撮影する映像の信号レベルを検知する信号レベル検出部を有することを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明の請求項５にかかる撮像装置は、前記信号レベル検出部により映像の信号レベルを検知して演算し、演算された結果により前記被写体を照射する照明部の光量を自動調整することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撮像装置によれば、被写体に対して最適な照明状態を調整可能な撮像装置の小型化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の照明部搭載の撮像装置について図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における、撮像部と照明部との光軸ずれを補正し、映像の信号レベルに基づいて照明部の光量を調整する撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、撮像部１Ａは、公知のＣＣＤ方式等のカメラレンズであり、任意の場所を撮像し、撮像対象領域の撮像画像の映像信号を継続的に取得する。撮像部１Ａより取得した映像信号は、制御部１Ｉにて、ＭＰＥＧ方式等の記録データに変換され、記録部１Ｊにて、メモリカード、ハードディスク等の記録媒体に記録される。
【００１５】
照明部１Ｅは、ハロゲンライトやＬＥＤライトなどの照明であり、撮像部可変部照明部制御部１Ｋにて照明駆動部１Ｆを制御させ照明部１Ｅの光量を調整できる。
【００１６】
撮像部可変部１Ｂは、撮像部１Ａ、つまり公知のＣＣＤ方式等のカメラレンズ等の一部分であり、手ぶれ補正などに用いられる手ぶれ補正レンズ（ＯＩＳレンズ）や、フォーカスを合わす際に用いられるフォーカスレンズなどのレンズ群である。図４に撮像可変部１Ｂを示すレンズ群を示す。図４において、４Ａはズームレンズ、４Ｂは手ぶれ補正レンズ、４Ｃはフォーカスレンズ、４ＤはＣＣＤ、４Ｅはレンズの前玉、４Ｆはレンズの後玉を表し、４Ｅ、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｆを通して得られた映像は、４Ｄにて映像信号として変換される。これらのレンズ群は、レンズ駆動部によって駆動される。レンズ駆動部には、手ぶれ補正レンズ駆動部１Ｃ、フォーカスレンズ駆動部１Ｄ、等から構成される。
【００１７】
この手ぶれ補正レンズ駆動部１Ｃにより、手ぶれ補正レンズ４Ｂをもとの位置からずらすことによって、撮像部１Ａの光軸を変化させることができる。そしてフォーカスレンズ４Ｃの位置より、焦点距離検知部１Ｇは被写体までの距離を検知し、制御部１Ｉに距離情報を伝達する。
【００１８】
撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれを補正する動作について説明すると、制御部１Ｉが、焦点距離検知部１Ｇからの距離情報より、撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれを算出し、撮像部可変部照明部制御部１Ｋに撮像部可変部１Ｂを制御する信号を伝達し、撮像部可変部照明部制御部１Ｋは、手ぶれ補正レンズ駆動部１Ｃにより手ぶれ補正レンズを駆動させ撮像部１Ａを可変し、撮像部１Ａの光軸を変化させることで、撮像部１Ａと照明部１Ｅの光軸ずれを補正する。
【００１９】
またこの際に、撮像部１Ａの光軸を変化させることよるフォーカスずれに対し、制御部１Ｉは、撮像部１Ａから取り込まれた映像を解析し、被写体とのフォーカスずれを算出し、撮像部可変部照明部制御部１Ｋに撮像部可変部１Ｂを制御する信号を伝達し、撮像部可変部照明部制御部１Ｋは、フォーカスレンズ駆動部１Ｄによりフォーカスレンズを駆動させ被写体とのフォーカスを合わせる。
【００２０】
また、映像の信号レベルに基づいて照明部の光量を調整する動作について説明すると、制御部１Ｉが、信号レベル検出部１Ｈからの信号レベルにより、映像信号の明るさを判定し、明るい場合は照明部１Ｅの光量を抑えるように撮像部可変部照明部制御部１Ｋにて照明駆動部１Ｆを制御し、暗い場合は照明部１Ｅの光量を増やすように撮像部可変部照明部制御部１Ｋにて照明駆動部１Ｆを制御することで映像の信号レベルに基づいて照明部１Ｅの光量を調整する。
【００２１】
次に図１の作用を図２のフローチャートにて説明する。先ず２Ａにて撮影が開始され、２Ｂにて撮像部１Ａと照明部１Ｅとの距離Ａが入力され、２Ｃにて照明部１Ｅが点灯しているかどうかの判定を行い、照明部１Ｅが点灯している場合は、２Ｅにて被写体までの距離Ｂを検知し、２Ｆにて距離Ａと距離Ｂより照明部１Ｅと撮像部１Ａの光軸ずれ角度θを算出し、２Ｇで手ぶれ補正レンズ駆動部１Ｃにて光軸ずれ角度θを補正し、２Ｃの判定に戻る。２Ｃにて照明部１Ｅが点灯していない場合は、２Ｄにて光軸ずれの補正を停止する。
【００２２】
続いて、図１の信号レベル検出部１Ｈを含めた作用を図３のフローチャートにて説明する。先ず２Ａにて撮影が開始され、２Ｂにて撮像部１Ａと照明部１Ｅとの距離Ａが入力され、３Ａにて信号レベルを比較するためのしきい値Ｔが入力され、２Ｃにて照明部１Ｅが点灯しているかどうかの判定を行い、照明部１Ｅが点灯している場合は、２Ｅにて被写体までの距離Ｂを検知し、２Ｆにて距離Ａと距離Ｂより照明部１Ｅと撮像部１Ａの光軸ずれ角度θを算出し、２Ｇで手ぶれ補正レンズ駆動部１Ｃにて光軸ずれ角度θを補正する。照明部１Ｅが点灯していない場合は、２Ｄにて光軸ずれの補正を停止する。そして、３Ｂにて信号検出部１Ｈより検出した信号レベルをしきい値Ｔと比較して、しきい値Ｔと等しいかどうかの判定を行い、等しくない場合は、３Ｃにて信号レベルをしきい値Ｔと比較して、しきい値Ｔより小さいかどうかの判定を行い、しきい値Ｔより大きい場合は、３Ｅにて照明の光量をダウンさせ、しきい値Ｔより小さい場合は、３Ｄにて照明の光量をアップさせ、２Ｃの判定に戻る。３Ｂ判定にて信号レベルをしきい値Ｔと比較して、しきい値Ｔと等しい場合は、２Ｃの判定に戻る。
【００２３】
図５から図１５は、実施の形態１に係り、図１の作用の様子を表したものである。図１３は、撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれ角度θの算出図を表し、図１４は、撮像部１Ａから被写体までの距離が長くなった場合の撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれ角度θの算出図を表し、図１５は、撮像部１Ａから被写体までの距離が短くなった場合の撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれ角度θの算出図を表す。
【００２４】
図５から図１２は、図１の作用の様子を表したもので、実際の照明状態の様子と合わせて示した図である。図５、図６は、遠距離撮影時の撮像部１Ａと照明部１Ｅの光軸ずれの様子を表す。８Ａは撮像部１Ａの光軸、５Ａは照明部１Ｅにおける照明であり、８Ｂは照明部１Ｅの光軸、８Ｃは撮像部１Ａの撮影範囲、８Ｄは照明部１Ｅの照射範囲、８Ｅは被写体面を表し、９Ａは撮影範囲、９Ｂは照射範囲を表す。図６のように、遠距離時においては撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれはあるものの実際の撮影状態において光軸ずれの影響度はない。図７、図８は近距離撮影時の撮像部１Ａと照明部１Ｅの光軸ずれの様子を表す。図８のように、近距離時には撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれの影響度が大きくなり、撮影範囲９Ａと照射範囲９Ｂとのずれが大きくなり、被写体との照射ずれが大きくなっている。図９、図１０は、図７、図８の状態から被写体との照射ずれをなくすために照明部１Ｅの光軸を被写体の方向にずらした図である。この状態では、被写体が撮影範囲９Ａに入らない状態となっている。８Ｇは、照明部１Ｅの光軸に撮像部１Ａの光軸を合わせた場合の撮像部１Ａの光軸である。８Ｆは、照明部１Ｅの光軸に撮像部１Ａの光軸を合わした場合の像のぶれを表す。図１１、図１２は、図９、図１０の状態から照明部１Ｅの光軸に撮像部１Ａの光軸を合わせた場合の図である。８Ｈは、手ぶれ補正レンズ４Ｂをずらす方向、８Ｉは像ぶれの補正方向を表す。４Ｂを８Ｈの方向にずらすことにより、撮像部１Ａの光軸と照明部１Ｅの光軸との光軸ずれ角度θが補正され像のぶれ８Ｆが８Ｉの方向に補正される。
【００２５】
続いて、撮像部１Ａと照明部１Ｅとの光軸ずれ角度θの算出方法を図１３から図１５に示す。図１３において、５Ａは照明部１Ｅにおける照明であり、５Ｂは照明部１Ｅの光軸、５Ｃは撮像部１Ａの光軸、５Ｄは被写体面、Ａ１は照明部１Ａの光軸と撮像部１Ａの光軸の距離、Ｂ１は被写体面５Ｄと撮像部１Ａまでの距離、θ１は撮像部１Ａと照明部１Ｅの光軸ずれ角度、Ｂ２は光軸ずれを補正したあとの撮像部１Ａと被写体面５Ｄまでの距離を表す。光軸ずれ角度θ１は、θ１＝ｔａｎ-1(Ａ１／Ｂ１)にて算出される。
【００２６】
図１４において、６Ａは撮像部１Ａと被写体面５Ｄとの距離が長くなった場合の被写体面、Ｂ３は被写体面６Ａと撮像部１Ａまでの距離、θ２は撮像部１Ａと照明部１Ｅの光軸ずれ角度、Ｂ４は光軸ずれを補正したあとの撮像部１Ａと被写体面６Ａまでの距離を表す。光軸ずれ角度θ２は、θ２＝θ１−ｔａｎ-1(Ａ１／（Ｂ３ｃｏｓθ１）)にて算出される。
【００２７】
図１５において、７Ａは撮像部１Ａと被写体面５Ｄとの距離が短くなった場合の被写体面、Ｂ５は被写体面７Ａと撮像部１Ａまでの距離、θ３は撮像部１Ａと照明部１Ｅの光軸ずれ角度、Ｂ６は光軸ずれを補正したあとの撮像部１Ａと被写体面７Ａまでの距離を表す。光軸ずれ角度θ３は、θ３＝ｔａｎ-1(Ａ１／（Ｂ５ｃｏｓθ１）)−θ１にて算出される。
【００２８】
図１３から図１５での光軸ずれ角度分、図１１に示したように随時手ぶれ補正レンズ駆動部１Ｃにより手ぶれ補正レンズ４Ｂを動作させ撮像部１Ａを可変することにより、撮像部１Ａと照明部１Ｅの光軸ずれを補正することが可能となる。また、この際撮像部１Ａを可変させたことによるフォーカスずれに対し、制御部１Ｉは、撮像部１Ａから取り込まれた映像を解析し、被写体とのフォーカスずれを算出し、撮像部可変部照明部制御部１Ｋに撮像部可変部１Ｂを制御する信号を伝達し、撮像部可変部照明部制御部１Ｋは、フォーカスレンズ駆動部１Ｄによりフォーカスレンズを駆動させ被写体とのフォーカスを合わせる。
【００２９】
前記のように、本発明は、被写体を撮像する撮像部を有する撮像装置において、被写体を照射する照明部と、前記撮像部を可変させる撮像部可変部と、被写体との焦点距離を検知する焦点距離検知部を有し、前記撮像部可変部を用いて前記撮像部を位置調整することで、前記照明部より照射された照射光を被写体の撮影箇所に合わせることを特徴としている。
【００３０】
そのために、照明部の駆動装置を用いないで、被写体に対して最適な照明状態を調整することが可能になるので、小型化可能な照明調整機能をもった撮像装置を実現できる。
【００３１】
さらには、照明部の駆動装置を必要としない構成になるため、コスト削減が可能である。
【００３２】
さらには、照明部の駆動装置を必要としない構成になるため、装置全体の軽量化が可能である。
【００３３】
さらには、微細な位置あわせが可能な撮像部可変部による調整が行えるため、被写体との撮影距離が近い場合にも、撮影に最適な照明位置を被写体に合わせることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明にかかる撮像装置は、照明装置を搭載した撮像装置において有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における撮像装置における図１の作用のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１における撮像装置における図１の信号レベル検出部を含めた作用のフローチャート
【図４】ＣＣＤ方式等のカメラレンズの図
【図５】遠距離時の図１の作用の様子を表した図
【図６】遠距離時の図１の作用の様子を実際の照明状態と合わせて示した図
【図７】近距離時の図１の作用の様子を表した図
【図８】近距離時の図１の作用の様子を実際の照明状態と合わせて示した図
【図９】近距離時の図１の作用の様子を表した図
【図１０】近距離時の図１の作用の様子を実際の照明状態と合わせて示した図
【図１１】近距離時の図１の作用の様子を表した図
【図１２】近距離時の図１の作用の様子を実際の照明状態と合わせて示した図
【図１３】撮像部と照明部との光軸ずれ角度の算出図
【図１４】撮像部から被写体までの距離が長くなった場合の撮像部と照明部との光軸ずれ角度の算出図
【図１５】撮像部から被写体までの距離が短くなった場合の撮像部と照明部との光軸ずれ角度の算出図
【符号の説明】
【００３６】
１Ａ  撮像部
１Ｂ  撮像部可変部
１Ｃ  手ぶれ補正レンズ駆動部
１Ｄ  フォーカスレンズ駆動部
１Ｅ  照明部
１Ｆ  照明駆動部
１Ｇ  焦点距離検知部
１Ｈ  信号レベル検出部
１Ｉ  制御部
１Ｊ  記録部
１Ｋ  撮像部可変部照明部制御部
４Ａ  ズームレンズ
４Ｂ  手ぶれ補正レンズ
４Ｃ  フォーカスレンズ
４Ｄ  ＣＣＤ
４Ｅ  レンズの前玉
４Ｆ  レンズの後玉
５Ａ  照明部
５Ｂ  照明部の光軸
５Ｃ  撮像部の光軸
５Ｄ  被写体面
Ａ１  照明部の光軸と撮像部の光軸の距離
Ｂ１  被写体面と撮像部までの距離
θ１  撮像部と照明部の光軸ずれ角度
Ｂ２  光軸ずれを補正したあとの撮像部と被写体までの距離
６Ａ  撮像部と被写体面との距離が５Ｄから長くなった場合の被写体面
Ｂ３  被写体面が６Ａになったときの被写体面と撮像部までの距離
θ２  撮像部と照明部の光軸ずれ角度
Ｂ４  光軸ずれを補正したあとの撮像と被写体までの距離
７Ａ  撮像部と被写体面との距離が５Ｄより短くなった場合の被写体面
Ｂ５  被写体面が７Ａになったときの被写体面と撮像部までの距離
θ３  撮像部と照明部の光軸ずれ角度
Ｂ６  光軸ずれを補正したあとの撮像と被写体までの距離
８Ａ  撮像部１Ａの光軸
８Ｂ  照明部１Ｅの光軸
８Ｃ  撮像部１Ａの撮影範囲
８Ｄ  照明部１Ｅの照射範囲
８Ｅ  被写体面
８Ｆ  照明部１Ｅの光軸に撮像部１Ａの光軸を合わした場合の像のぶれ
８Ｇ  照明部１Ｅの光軸に撮像部１Ａの光軸を合わした場合の撮像部１Ａの光軸
８Ｈ  手ぶれ補正レンズをずらす方向
８Ｉ  像ぶれの補正方向
９Ａ  撮影範囲
９Ｂ  照射範囲
【図１】
2009260764.tif 000003
【図２】
2009260764.tif 000004
【図３】
2009260764.tif 000005
【図４】
2009260764.tif 000006
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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