JPH0410779A - オートズーム機能付カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、オートズーム機能を有するカメラに関する。

〈従来の技術〉 一般に、ビデオカメラにおいては、被写体に応じて撮影
者がズームレンズを操作して広角から望遠までを連続的
に画角を調整している。この為、撮影者がビデオカメラ
から離れると、ズーム操作ができず、一定の画角での撮
影しかできなかった。

また、自動的に画角を調整するオートズームカメラも開
発されているが、−船釣にはオートフォーカスシステム
等により測定された距離情報に基づいて画角を決定する
ものであった。例えば、人の上半身を被写体とするか、
或いは人の全身を被写体とするかを選択し、その人まで
の距離を測定してその距離に基づいて、その人の上半身
又は全身が写るように画角を決定してズーミングを行っ
ている。尚、このようなオートズーム機能は、最近のビ
デオカメラだけでなく、コンパクトカメラにも採用され
ている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、従来のオートズームでは、距離情報に基づくた
め、被写体がオートフォーカスシステムの測距範囲にな
ければならなかった。また、測距範囲が限られているの
で、被写体が移動して測距範囲から外れると、正確な距
離を測定できず、この為、誤ったズーミングをする虞が
あった。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、
被写体との距離情報に基づかずに、被写体からの音声情
報によりズームレンズを自動的に調整することのできる
オートズーム機能付カメラを提供することを目的とする
ものである。

〈課題を解決するための手段〉 斯かる目的を達成するため本発明の第１の構成は、ズー
ムレンズ及びステレオマイクを具えたカメラにおいて、
前記ステレオマイクにおける左右のマイクロフォンの入
力差の絶対値を時間平均して拡がり係数とする拡がり係
数演算回路と、該演算回路により求められた拡がり係数
が大きければ大きいほど大きな画角を演算する画角決定
回路と、該決定回路により求められた画角に応じて前記
ズームレンズを駆動モータにより駆動させるズームレン
ズ駆動回路とを具えたことを特徴とする。

上記目的を達成する本発明の第２の構成はズームレンズ
及びステレオマイクを具えたカメラにおいて、前記ステ
レオマイクにおける左右のマイクロフォンの入力差の絶
対値を時間平均して拡がり係数とする拡がり係数演算回
路と、該演算回路により求められた拡がり係数が大きけ
れば大きいほど短い焦点距離を演算する焦点圧離決定回
路と、該決定回路により求められた焦点距離に応じて前
記ズームレンズを駆動モータにより駆動させるズームレ
ンズ駆動回路とを具えたことを特徴とする。

〈作用〉 多人数の被写体から広範囲の音声が発せられると、左右
のマイクロフォンに入力される音量は、一般に等しくな
（大きな値となる。この為、拡がり係数として演算され
る値は大きくなり、これにより、画角又は焦点距離は太
き（設定されるので、ズームレンズは広角側へ移動して
、被写体を広く撮影することができる。

また、正面の被写体から集中的な音声が発せられると、
左右のマイクロフォンに入力される音量は、一般に等し
くなる。この為、拡がり係数として演算される値は小さ
くなり、これにより、画角又は焦点距離は小さく設定さ
れので、正面の被写体をズームアツプして撮影すること
ができる。

〈実施例〉 ＝　４ 以下、本発明について、図面に示す実施例に基づいて具
体的に説明する。

第１図に本発明の第１の実施例を示す。本実施例は、家
庭用ビデオカメラについて本発明を適用したものである
。

即ち、ステレオマイクロフォン１を構成する右側マイク
ロフォン１ａと左側マイクロフォン１ｂから、それぞれ
時間の関数である音声人力Ｒ（ｔ）、Ｌ　（ｔ）が各々
ＤＣオフセット回路２ａ、２ｂに入力され、下式に示す
ように適当なバイアス電流りを加えられる。

Ｒ（ｔ）　＝　Ｒ（ｔ）　＋Ｄ Ｌ　（ｔ）　−Ｌ　（ｔ）＋　Ｄ このように、バイアス電流を加えるのは、マイクロフォ
ン入力は交流信号であるので、Ｒ（ｔ）、Ｌ　（ｔ）の
値を負の値にならないようにするためである。これによ
り、次の拡がり係数演算回路３での積分の際に、分母が
０とならず、エラーの発生を防止することができる。

引き続き、ＤＣオフセット回路２ａ、２ｂからの音声人
力Ｒ（ｔ）、Ｌ　（ｔ）は拡がり係数演算回路３に入力
される。拡がり係数演算回路３では、次式に示すように
音声信号Ｒ（ｔ）、Ｌ　（ｔ）の差の絶対値を時間平均
して拡がり係数Ｗを定義する。

尚、ここで、音声信号の和の絶対値ＩＲ（ｔ）＋Ｌ（ｔ
）ｌで割っているのは、規格化するためである。規格化
することにより、音声入力の絶対量に影響されることな
く、音場の拡がりだけを抽出することができる。従って
、ｏ　＜Ｗ＜　１である。また、測定時間Ｔで割るのは
、時間平均するためである。測定時間Ｔが、小さいと音
場の変化に敏感に拡がり係数Ｗが反応することになるが
、あまり敏感でも使い勝手が良くない。そこで、測定時
間Ｔとしては、適当な時間を選べは良いが、−船釣には
、０．５〜３秒程度が好ましい。

このようにして求めた拡がり係数Ｗは、ステレオマイク
ロフォン１により収録された音場の拡がり感を定量的に
示すものである。ここで、被写体として多数の人がいる
場合は、騒がしく左右のマイクロフォンｌａ、ｌｂの入
力差は一般に大きくなると考えられる。もっとも、多人
数でも、前方に集中している場合には入力差は小さ（な
ると考えられる。一方、被写体として少人数の場合で、
前方に集中しているときにはそれらの入力差は小さくな
ると一般に考えられる。もっとも、少人数であっても、
カメラの左右にある場合や、分散している場合には、入
力差は大きくなると考えられる。また、成る時点におい
ては左右のマイクロフォンｌａ、ｌｂの入力差が等しく
なる場合があるが、一定時間平均化すると被写体の人数
或いは、その拡がり方に略比例するものと考えられる。

この拡がり係数Ｗは、画角決定回路４に入力される。画
角決定回路４では、入力された拡がり係数Ｗ、を閾値Ｗ
ｃと比較して、閾値Ｗ、を越えると広角側画角θ１が選
択され、逆にこの閾値Ｗｏを越えないと望遠側画角θ１
が選択される。

閾値Ｗｃは閾値設定回路５により予め設定される。閾値
設定回路５では、閾値設定スイッチ６が投入された時の
拡がり係数演算回路３の拡がり係数Ｗを閾値Ｗ。とじて
取り込む。閾値設定スイッチ６は、撮影者が任意の音場
を基準として、ズームレンズ７を望遠又は広角にしたい
ときに投入される。

画角決定回路４で使用される広角側画角θｗ１望遠側画
角θ１は画角設定回路８により予め設定される。画角設
定回路８では、画角設定スイッチ９が投入された際の、
ズームエンコーダ１０からのズームレンズ７０画角が入
力される。

画角設定スイッチ９は、撮影者が予め広角側画角θ１、
望遠側画角θ１として使用しだい画角にズームレンズ７
を操作して投入される。

ここで、通常の家庭用ビデオカメラの場合におけるズー
ムレンズの画角としては、１０倍ズムレンズの場合で約
６°から５３°程度、８倍ズームの場合で約７°から５
０°程度、６倍ズームの場合で約７°から４０°程度の
範囲である。

従って、広角側画角θ１の参考値としては、例えば、５
ｍ先にいる身長１．７ｍの人の全身を撮影する場合には
３２°程度であり、また望遠側画角θ。の参考値として
は、例えば、ｌＯｍ先の同様の被写体を測定する場合に
は１６°程度、又２０ｍ先の同様の被写体を測定する場
合には８０に設定すると良い。

尚、画角設定回路８により広角側画角θい、望遠側画角
θ１が設定されない場合には、広角側画角θ１としてズ
ームレンズ７の最も大きな画角が設定され、又望遠側画
角θ７としてズームレンズ７の最も小さな画角が設定さ
れるような構成とすると良い。

このようにして求めた広角側画角θッ又は望遠側画角θ
□はズームモータ駆動回路１１に入力され、このズーム
モータ駆動回路１１は広角側画角θ１又は望遠側画角θ
７となるようにズームモータ１２によりズームレンズ７
を操作する。

上記構成を有する本実施例において、例えば、第２図に
示すように被写体としては大人数の者１４であるが正面
の人１５のみが話している場合、左右のマイクロフォン
ｌａ、ｌｂの入力は略等しいため（Ｒ（ｔ）＃　Ｌ（ｔ
））　、拡がり係数Ｗの値は比較的小さくなり、従って
、望遠側画角θアが選択される。この為、第３図に示す
ように正面の話をしている者１５のみにズームアツプさ
れる。

又、第４図に示すように被写体である大人数の者１４が
拍手をすると、左右のマイクロフォンｌａ、ｌｂの入力
の差の積分値は大きくなるので、拡がり係数Ｗの値は比
較的大きくなり、従って、広角側画角θ１が選択される
。この為、ズームが退かれて、第５図に示すように話を
している者１５だけでなく拍手をしている全員１４が撮
影されることになる。

更に、拍手が終わった後に、第６図に示すように話をし
ている人１５が右側或いは左側に移動すると、左右のマ
イクロフォンＩａ、Ｉｂの入力の差の積分値は大きくな
るので、拡がり係数Ｗの値は比較的大きいままであり、
広角側画角θ１が選択される。この為、ズームは退かれ
たままであり、話をしている人１５も撮影することがで
きる。尚、図中、２０は黒板である。

尚、予め望遠側画角θ７としては、正面の人の例えば、
上半身又は全身が撮影できるように画角設定回路８によ
り設定しておく。広角側画角θ、についても同様である
。

本実施例では、広角側画角θ１又は望遠側画角θ１の二
種類の画角を切り換えるが、拡がり係数Ｗに応じて連続
的に画角を変化させるようにしてもよい。

尚、ズームレンズ７の画角θと焦点距離ｆとの関係は、
撮像素子１３の大きさにより異なるが、１／２インチの
固体撮像素子の場合（イメージサークル直径約８ミリ）
、次のような関係がある。

０片２　×ｔａｎ　’（、） ｆ この為、ズームレンズ７の画角θに代えて、その焦点距
離ｆを使用して、ズーム操作が可能である。例えば、そ
の−例を第８図に示す第２の実施例を参照して説明する
。

同図に示すようにステレオマイクロフォン１を構成する
右側マイクロフォン１ａと左側マイクロフォン１ｂから
、それぞれ時間の関数である音声人力Ｒ（ｔ）、Ｌ　（
ｔ）が各々拡がり係数演算回路１６に入力される。

拡がり係数演算回路１６は、前述したと同様に左右のマ
イクロフォンｌａ、ｌｂの入力差の絶対値を時間平均し
て拡がり係数Ｗを定義する。

この拡がり係数Ｗは、焦点距離決定回路１７に入力され
、焦点距離決定回路１７において下式に示すように焦点
距離関数Ｆ（ロ）により、焦点距離ｆが演算される。

ｆ＝Ｆ（ロ） ただし、焦点距離関数Ｆ（ロ）としては、例えば次式で
しめすものを使用すると良い。

Ｆ　（Ｗ）　＝　ａ　−Ｗ　ｂ＋　ｆ　ｗ−ｌ　２− ａ＝ｆｒ−ｆｗ ただし、ｆ７は望遠側焦点距離であり、ｆＷは広角側焦
点距離である。また、ｂは定数であり、ｏ＜ｂである。

従って、焦点距離ｆと拡がり関数Ｆ（ロ）との関係は、
第９図に示すようになる。つまり、拡がり係数Ｗが小さ
（０に近いほど望遠側焦点距離ｆｔに近くなり、逆に拡
がり係数Ｗが大きく１に近いほど広角側焦点距離ｆＷに
近くなることになる。尚、定数すとして、１以下、１以
上とでは曲線の傾きが異なる。

このようにして得られた焦点距離ｆはズームレンズ駆動
回路１８に入力され、この焦点距離ｆとなるようにズー
ムレンズ駆動モータ１９を制御する。これにより、ズー
ムレンズが画角ではなく、焦点距離により操作されてズ
ーミングが行われることになる。尚、その他の構成は、
前述した実施例と同様であり、同様の効果を奏する。

尚、音声入力には、一般に雑音が混入するので、この雑
音を取り除くフィルター、或いは特定の周波数をカット
するフィルターを追加するようにしても良い。

また、上記実施例は、ビデオカメラに適用したものであ
るが、本発明はこれに限るものではなく、コンパクトカ
メラその他の銀塩フィルムカメラでも適用できるもので
ある。

〈発明の効果〉 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本発
明は距離情報ではなく、音声情報によりズームレンズの
画角又は焦点距離を求めてズームレンズを広角から望遠
まで自動的に操作することができる。この為、オートフ
ォーカスの測距点に依存しないので、被写体が測距範囲
にない場合でも、或いは被写体が測距点から移動した場
合でも正確にズーミングすることができる。従って、本
発明は、音楽会、討論会、論文発表会など、映像と共に
音声を記録する場合に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図、第４図、第６図はそれぞれ被写体の様子を示す説明
図、第３図、第５図、第７図はそれぞれ上記被写体を撮
影した画面を示す説明図、第８図は本発明の第２の実施
例を示すブロック図、第９図は拡がり係数と焦点距離の
関係を示すグラフである。 図面中、 １ａは右側マイクロフォン、 ■ｂは左側マイクロフォン、 ２ａ、２ｂはＤＣオフセット回路、 ３．１６は拡がり係数演算回路、 ４は画角決定回路、 ５は閾値設定回路、 ６は閾値設定スイッチ、 ７はズームレンズ、 ８は画角設定回路、 ９は画角設定スイッチ、 １０はズームエンコーダ、 １１はズームモータ駆動回路、 ２はズームモータ、 ３は撮像素子、 ７は焦点距離決定回路、 ８はズームレンズ駆動回路、 ９はズームレンズ駆動モータである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ズームレンズ及びステレオマイクを具えたカメラ
   において、前記ステレオマイクにおける左右のマイクロ
   フォンの入力差の絶対値を時間平均して拡がり係数とす
   る拡がり係数演算回路と、該演算回路により求められた
   拡がり係数が大きければ大きいほど大きな画角を演算す
   る画角決定回路と、該決定回路により求められた画角に
   応じて前記ズームレンズを駆動モータにより駆動させる
   ズームレンズ駆動回路とを具えたことを特徴とするオー
   トズーム機能付カメラ。
2. （２）ズームレンズ及びステレオマイクを具えたカメラ
   において、前記ステレオマイクにおける左右のマイクロ
   フォンの入力差の絶対値を時間平均して拡がり係数とす
   る拡がり係数演算回路と、該演算回路により求められた
   拡がり係数が大きければ大きいほど短い焦点距離を演算
   する焦点距離決定回路と、該決定回路により求められた
   焦点距離に応じて前記ズームレンズを駆動モータにより
   駆動させるズームレンズ駆動回路とを具えたことを特徴
   とするオートズーム機能付カメラ。