JP2012054785A - 撮像装置、その制御方法及びプログラム並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】
撮影者が撮影範囲と一体的に撮影を指示できる撮像装置を提供する。
【解決手段】
それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなる。２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段（１４）と、２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段（１５）を有する。２つのユニットの一方に撮像部（１２）を配置する。制御手段は、２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるときに前記撮像部（１２）に撮像を行わせ、撮影画像を記録するように制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、使用者が撮影範囲と一体的に撮影を指示することのできる撮像装置、その制御方法及びプログラム並びに記録媒体に関する。

特開２００７−３２４９７６号公報 特開２０００−１３８８５８号公報

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｔｉ．ｇｏ．ｊｐ／ｐｒｅｓｓ／２００７１００１００７／２００７１００１００７．ｈｔｍｌ

通常、カメラで撮影を行う場合、撮影者はカメラを被写体に向け、ズーム機構を操作することでズーム比を設定して撮影範囲を決定する。そして、その撮影範囲をファインダ又は表示部に表示したライブビューにより確認し、レリーズスイッチ等を操作し、その時点の被写体画像を記録媒体に記録する。これが、一般的な操作手順である。

特許文献１には、撮影者がズーム操作や撮影範囲の確定を直接的に行うことができるデジタルカメラが記載されている。具体的には、カメラ本体にファインダ枠を設け、距離センサによりカメラ本体と使用者の顔との間の距離を測定し、この距離とファインダ枠のサイズとに基づいて、使用者がファインダ枠を覗いて決定した撮影範囲を算出する。

特許文献２には、手首から先の手や指の動き、及び二の腕の動きの組み合わせからなる所定のジェスチャーによりカメラを制御する技術が記載されている。眼鏡型のフレームにカメラ部とディスプレイ部が設けられてなる電子カメラ本体を眼鏡のごとく撮影者の頭部に装着する。一方、リモコン装置は腕時計のごとく撮影者の手首に装着可能であり、そのベルト部には、撮影者の筋肉の動きに伴う筋電信号を検出するための信号検出部を設ける。そして、手首から先の手や指の動き、及び二の腕の動きの組み合わせからなる所定のジェスチャーに撮影開始の指示やズーミング操作等のカメラ制御コマンドを関連付ける。

従来技術では、撮影者は撮影範囲と一体的に撮影を指示することはできなかった。すなわち、特許文献１に記載の技術では、撮影開始は、レリーズボタンの押し下げ等、撮影範囲の決定と別個の操作によるものであり、撮影者は撮影範囲と一体的に撮影を指示することができない。特許文献２に記載の技術でも、撮影者が撮影範囲と一体的に撮影を指示することができない。

本発明は、上記従来の課題を解消するためになされたもので、撮影者が撮影範囲と一体的に撮影を指示できる撮像装置、その制御方法及びプログラム並びに記録媒体を提示することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなる撮像装置であって、前記２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段と、前記２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段と、前記２つのユニットの一方に配置される撮像手段と、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるときに前記撮像手段で撮像を行い、撮影画像を記録するように制御する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る撮像装置の制御方法は、それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなり、前記２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段と、前記２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段と、前記２つのユニットの一方に配置される撮像手段とを有する撮像装置を制御する方法であって、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるか否かを検出するステップと、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にある場合に、前記撮像手段で撮像を行い、撮影画像を記録するステップとを有することを特徴とする。

本発明に係る撮像装置の制御プログラムは、それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなり、前記２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段と、前記２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段と、前記２つのユニットの一方に配置される撮像手段とを有する撮像装置を制御するプログラムであって、前記撮像装置に、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるか否かを検出させる機能と、前記撮像装置に、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にある場合に、前記撮像手段で撮像を行わせ、撮影画像を記録させる機能とを実現することを特徴とする。

本発明に係る記録媒体には、上述の制御プログラムが格納される。

本発明によれば、それぞれ使用者の両手人差し指に装着される２つのユニットが所定の距離および対向角度内にあるとき撮像記録を行うため、使用者は撮影範囲と一体的に撮影を指示することが可能となる。

本発明の一実施例の外観図である。 本実施例の角度計測の原理を示すものである。 デジタルカメラシステム１０の概略構成ブロック図である。 本実施例の制御動作のフローチャートである。 本実施例を構成する２つのユニットの配置例である。 本実施例を構成する２つのユニットと、使用者の目との位置関係を示す模式図である。 ユニットが装着された手指が作るフレームと、ユニット相対角ρとの関係を示す模式図である。 フレームの縦横比率とユニット相対角度ρの関係を示す表である。 人体寸法データ表の一例である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る撮像装置の一実施例である指輪型デジタルカメラシステムの外観図を示す。本実施例のデジタルカメラシステム１０は、２つのユニットからなり、各ユニットは、使用者の両手人差し指に装着されるための装着部１１を具えている。

１２は撮像部であり、撮像センサ及び光学系を具備する。１３は撮影画角変更部であり、撮像部１２の向き及び／又は光学系のズーム倍率を変更することにより撮影画角を変更する。１４はユニット距離計測部、１５はユニット対向角度計測部である。ここで対向角度とは、指輪型をした各ユニットの環の中心を貫くベクトルが相互に形成する角度である。１６は、使用者までの距離を測定する使用者距離測定部である。１７は、使用者の方向を計測する使用者方向計測部である。１８は、２つのユニットの相対角度、具体的には、２つのユニットを結ぶ線分と、指輪型をしたユニットの環の中心を貫くベクトルが形成する角度を計測する相対角度計測部である。

ユニット距離計測部１４およびユニット対向角度計測部１５を説明する。電磁波や音波（超音波を含む）等による測定信号の、対象物までの到達時間により距離を計測する方法が、計測技術の分野で周知である。そこで、ユニットの一方に発信部を、他方に受信部を設ければ、２つのユニット間の距離が計測できる。一方に受発信部を設け、他方にリフレクタを設けてもよい。更には、受信部を間隔を置いて複数設けることにより、角度が計測できる。

図２は、角度計測の原理を示す。図２において、ユニット上に間隔ｄを置いて設けた受信部の、発信部に対する角度がθであるとする。このとき、発信部から受信部２１までの距離と、発信部から受信部２２までの距離はｄ・ｓｉｎθだけ異なる。ここで、ｄは、受信部２１と受信部２２の間の間隔である。測定信号の伝播速度をｖとすると、受信部２１が測定信号を受信する時間は、受信部２２が測定信号を受信する時間より（ｄ・ｓｉｎθ）／ｖだけ遅延する。この時間差Δｔを計測することにより、角度θは、下記式、
θ＝ａｒｃｓｉｎ（ｖ・Δｔ／ｄ）
で与えられる。

受信部を複数設けるかわりにリフレクタを複数設けても、発信部を複数設けてもよい。このような角度計測の原理を用いて、ユニットの対向角度が計測できる。

図３は、デジタルカメラシステム１０の概略構成ブロック図である。３０３はフォーカスレンズを含む撮影レンズである。３０１は絞り機能を備えるシャッタである。３１２は光学像を電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子又はＣＭＯＳ撮像素子等で構成される撮像部である。３２３はＡ／Ｄ変換器であり、撮像部３１２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。３０２はバリアであり、撮影レンズ３０３を含む撮像部を覆うことにより、撮影レンズ３０３及び撮像部３１２を含む撮像系を汚れや破損から防止する。

３２４は画像処理部であり、Ａ／Ｄ変換器３２３からのデータ、又は、メモリ制御部３２５からのデータに対し所定の画素補間及び縮小といったリサイズ処理や色変換処理を行う。画像処理部３２４は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御部３５０が露光制御及び測距制御を行う。これにより、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理及びＥＦ（フラッシュプリ発光）処理が行われる。画像処理部３２４は更に、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行う。

Ａ／Ｄ変換器３２３の出力データは、画像処理部３２４及びメモリ制御部３２５を介して、又は、メモリ制御部３２５を介して直接に、メモリ３３２に書き込まれる。メモリ３３２は、撮像部３１２によって得られＡ／Ｄ変換器３２３によりデジタルデータに変換された画像データを格納する。メモリ３３２は、所定枚数の静止画像及び所定時間の動画像並びに音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。

不揮発性メモリ３５６は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等からなる。不揮発性メモリ３５６には、システム制御部３５０の動作用の定数及びプログラム等が記憶される。ここでいう、プログラムは、後述する各種フローチャートの動作を実現する制御プログラムである。

システム制御部３５０は、デジタルカメラシステム１０の全体を制御する。システム制御部３５０は、不揮発性メモリ３５６に記録された制御プログラムを実行することで、後述する各処理を実現する。３５２はシステムメモリであり、ＲＡＭが用いられる。システムメモリ３５２には、システム制御部３５０の動作用の定数及び変数、並びに、不揮発性メモリ３５６から読み出したプログラム等が展開される。

ユニット距離計測部３１４は、デジタルカメラシステム１０を構成する２つのユニット間の距離を計測し、その計測結果をシステム制御部３５０に送る。ユニット対向角度計測部３１５はデジタルカメラシステム１０を構成する２つのユニットの対向角を計測し、その計測結果をシステム制御部３５０に送る。使用者距離計測部３１６は、使用者までの距離を計測してシステム制御部３５０に送る。システム制御部３５０は、これらの計測値を判定し、撮像部３１２で撮像を行って得られた画像データをメモリ３３２または記録媒体３９９に記録するように制御する。

３８０は電源ＳＷ／電源制御部であり、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類及び電池残量の検出を行う。電源制御部３８０は、その検出結果及びシステム制御部３５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体３９９を含む各部に供給する。

３３０は電源部であり、アルカリ電池又はリチウム電池等の一次電池、ＮｉＣｄ電池ＮｉＭＨ電池又はＬｉ電池等の二次電池、若しくはＡＣアダプタ等からなる。３１８はメモリカードやハードディスク等の記録媒体３９９とのインターフェースである。記録媒体３９９は、メモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。

図４は、撮像部３１２で撮像を行って得られた画像データをメモリ３３２または記録媒体３９９で記録するように制御する本実施例の特徴的な動作のフローチャートを示す。

ユニット距離計測部３１４はユニット間の距離を計測し、ユニット対向角度計測部３１５はユニットの対向角を計測し、それぞれ、計測値をシステム制御部３５０に送る（Ｓ４０１）。システム制御部３５０は、ユニット距離計測値およびユニット対向角度計測値が所定の範囲内にあることを判定する（Ｓ４０２）。両計測値が所定範囲内にある場合、システム制御部３５０は、撮像部３１２で撮像を行って得られた画像をメモリ３３２または記録媒体３９９で記録するように制御する（Ｓ４０３）。

２つのユニットを使用者の両手人差し指に装着し、その２つのユニットが、撮影可能の位置関係以内、すなわち、所定の距離及び対向角度範囲内に位置する場合に、本実施例は、撮像記録を行う。具体的には、使用者がその手指を特定の位置関係で組み合わせたとき、撮像記録が行われる。この方法では、使用者は、手指の組み合わせによる撮影範囲と一体的に撮影を指示することができるようになる。

図５は、それぞれ使用者の両手人差し指に装着された２つのユニットを略同一平面上で略１８０度の対向角度をなすように配置した場合を示す。図５に示すような手指の配置は、写真撮影する場合の構図を特別な機材なしに確認する場合にのみ従来からよく用いられていた組み合わせである。このような手指の配置を撮影指示に関係付けることは、使用者が意図しない場合に撮影が行われることを防止することにもなり、操作性が向上する。

使用者までの距離を測定する使用者距離計測部１６の計測結果に従い、システム制御部３５０は、２つのユニットが所定距離かつ所定の対向角度範囲内にあるときに、使用者までの距離に基づいてズームを変更する。

使用者距離計測部１６としては、電磁波や音波の到達または反射時間を計測するものの他、２以上の撮像素子により三角測量の原理を用いて計測するものでもよい。この原理では、画像中の特定の箇所（たとえば、使用者の、カメラシステム１０に近い方の「目」）までの距離の計測が可能である。

図６は、カメラシステム１０を構成する２つのユニットと、使用者の本カメラシステム１０に近い方の「目」との位置関係例を示す。図５に示すようにユニットを装着した手指が組み合わされているとき、ユニットと使用者とを、使用者の左側から見たものである。

図６において、使用者の「目」と一方のユニットとの距離Ｄ、両ユニット間の距離Ｌ、使用者からユニットが装着された手指が作るフレームを見たときの画角φについて、
Ｄ・ｓｉｎ（φ／２）＝Ｌ／２
が成立する。

そこで、本実施例の撮像部が撮像する画像の画角がφと等しくなるようにズーム比率を変更制御すると、撮像される画像の画角は、使用者がユニットを装着した手指が作るフレームを見たときの画角と等しくなる。システム制御部３５０は、使用者距離計測部１６の計測値Ｄとユニット距離計測部１４の計測値Ｌに基づき、画角φが
φ＝２ａｒｃｓｉｎ（Ｌ／２Ｄ）
を満たすように撮像部１２のズーム比率を変更制御する。これにより、カメラシステム１０により撮像される画像の画角は、使用者がユニットを装着した手指が作るフレームを見たときの画角と等しくなる。

このような制御により、本実施例では、使用者はユニットを装着した手指を前後に移動させることで、撮影画角を広角から望遠まで変化させることができ、そのときの撮影画角を、手指が作るフレームにより確認できる。すなわち、使用者は、撮影範囲と一体的に撮影を指示できるとともに、適宜、撮影画角の変更を指示できる。

使用者の方向を計測する使用者方向計測部１７の計測結果に従い、システム制御部３５０は、２つのユニットが所定距離かつ所定の対向角度範囲内にあるときに、使用者までの距離に基づいて撮影方向を変更する。

使用者方向計測部１７は、例えば、２以上の撮像素子により三角測量の原理を用いて画像中の特定の箇所（例えば、使用者の、カメラシステム１０に近い方の「目」）の方向を計測する手段からなる。

図６において、方向Ａは一方のユニットから見た使用者の方向である。ここで、同じユニット上の撮像部が方向Ａと略反対（図６における方向Ｂ）の撮影方向となるように変更制御すれば、使用者が、ユニットを装着した手指が作るフレームを見たのと略同方向の画像が撮影されることとなる。そこで、システム制御部３５０は、使用者方向計測部１７の計測結果に基づき、撮像部の撮影方向をユニットの方向に制御する。

このような制御により、使用者は、撮影範囲と一体的に撮影を指示できるとともに、適宜、撮影方向の変更を指示できる。

システム制御部３５０は、相対角度計測部１８の計測結果に従い、それぞれ使用者の両手人差し指に装着された２つのユニットの相対角度に基づき、撮像を行う画像のアスペクト比率を変更する。相対角度は、２つのユニットを結ぶ線分と、指輪型をしたユニットの環の中心を貫くベクトルが形成する角度である。

アスペクト比率とは、画像の縦横の長さの比率であり、一般的に、デジタル一眼レフカメラによる撮影画像では２：３、コンパクトデジタルカメラでは３：４、ＨＤ規格のビデオカメラでは９：１６である。本実施例のデジタルカメラでは、２つのユニットが装着される使用者の人差し指の手指が作るフレームの縦横比率に近似するアスペクト比率により撮像が行われる。

図７は、ユニットが装着された手指が作るフレームと、ユニット相対角ρとの関係を表した模式図である。図７において、使用者の親指の付け根から人差し指の付け根までの長さをＬｏとすると、フレームの縦長Ｌｔに対して、フレームの横長は
２Ｌｏ＋Ｌｔ／ｔａｎρ
となる。仮に、Ｌｏ＝４５ミリメートル、Ｌｔ＝５５ミリメートルとしたとき、フレームの縦横比率とユニット相対角度ρの関係は、図８に示す表のようになる。

システム制御部３５０は、相対角度計測部１８により計測されたユニット相対角度を上式にあてはめてフレーム縦横比率を算出し、これに近似するアスペクト比率になるように撮像のアスペクト比率を調整する。これにより、使用者は、アスペクト比率と撮影とを一体的に指示できる。

なお、Ｌｏ，Ｌｔは、上記に示したような平均的又は一般的な値に予め設定しておいてもよいし、使用者の手の大きさから導かれる個別の値を使用者ごとに設定してもよい。

それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニット間の距離と対向角度の計測結果から、両ユニットが略１００ミリメートル内にあり、かつ所定の対向角度範囲内にあるときに、撮像を行い、得られた画像を記録してもよい。

図９は、非特許文献１に記載される人体寸法データ表を示す。この表は、社団法人人間生活工学研究センターが平成１６年度から１８年度にわたり日本人の男女６，７４２人の人体寸法を手計測して得た人体寸法データから、「手長」の項目を抜粋したものである。

図９に示す表に示された値を考慮すると、使用者の両手指を枠を構成するように組み合わした配置（図５）を考慮すると、両人差し指は、大きくとも略１００ミリメートル内に組み合わされている。そこで、２つのユニットが略１００ミリメートル内にあることを撮影指示に関係付けることにより、使用者が意図しない場合に撮影が行われることを防止でき、システムの使用者操作性がさらに向上する。

システム制御部３５０の制御は１つのハードウェアが行ってもよいし、複数のハードウェアが処理を分担することで、装置全体の制御を行ってもよい。

また、本発明をその好適な実施に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

Claims (8)

1. それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなる撮像装置であって
   前記２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段と、
   前記２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段と、
   前記２つのユニットの一方に配置される撮像手段と、
   前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるときに前記撮像手段で撮像を行い、撮影画像を記録するように制御する制御手段
   とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 更に、使用者までの距離を計測する使用者距離計測手段を有し、
   前記制御手段は、前記２つのユニットが所定の距離及び対向角度範囲内にあるとき、前記使用者距離計測手段により計測される使用者までの距離、および、前記ユニット距離計測手段で計測されたユニット間の距離に基づいて前記撮像手段のズームを変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 更に、使用者の方向を計測する使用者方向計測手段を有し、
   前記制御手段は、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるとき、前記使用者方向計測手段で計測される使用者の方向に基づいて前記撮像手段による撮影方向を変更する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 更に、前記２つのユニットの相対角度を計測するユニット対向角度計測手段を有し、
   前記制御手段は、前記２つのユニットの相対角度に基づき、前記撮像手段で撮像を行う画像のアスペクト比率を変更する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
5. 撮影可能の位置関係は、距離と対向角度範囲からなることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
6. それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなり、前記２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段と、前記２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段と、前記２つのユニットの一方に配置される撮像手段とを有する撮像装置を制御する方法であって、
   前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるか否かを検出するステップと、
   前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にある場合に、前記撮像手段で撮像を行い、撮影画像を記録するステップ
   とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
7. それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなり、前記２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段と、前記２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段と、前記２つのユニットの一方に配置される撮像手段とを有する撮像装置を制御するプログラムであって、
   前記撮像装置に、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるか否かを検出させる機能と、
   前記撮像装置に、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にある場合に、前記撮像手段で撮像を行わせ、撮影画像を記録させる機能
   とを実現することを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
8. それぞれ使用者の両手人差し指に装着可能な２つのユニットからなり、前記２つのユニット間の距離を計測するユニット距離計測手段と、前記２つのユニットの対向角度を計測するユニット対向角度計測手段と、前記２つのユニットの一方に配置される撮像手段とを有する撮像装置を制御するプログラムを格納した記録媒体であって、前記プログラムが、
   前記撮像装置に、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にあるか否かを検出させる機能と、
   前記撮像装置に、前記２つのユニットが撮影可能の位置関係以内にある場合に、前記撮像手段で撮像を行わせ、撮影画像を記録させる機能
   とを実現するものであることを特徴とする記録媒体。

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