(57)【要約】【課題】カメラが目的の被写体を捉えるようにユーザが自身で携帯端末を動かして位置調整する必要のない携帯端末及び撮像方向調整方法を提供する。【解決手段】カメラ１０１が筐体の一方の面に、カメラ１０１によって撮影された画像を表示する表示部１０２が他方の面に、カメラ１０１の光軸が表示部１０２の中心からずれた状態で配置されたカメラ付き携帯端末であって、筐体の一方の面の表示部１０２の中心に対応する位置に配置され、被写体との距離を測定する距離測定部１０３と、距離測定部１０３の測定結果と、カメラ１０１と距離測定部１０３との間隔とに基づいて、被写体の距離測定部１０３の正面に位置する箇所及びカメラ１０１の中心を結ぶ方向と、カメラ１０１の正面方向とがなす角度を算出する角度計算部２０２とを有し、カメラ１０１は、角度計算部２０２の算出結果に基づいて、光軸が被写体を向くように回転する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮像手段が筐体の一方の面に、前記撮像手段によって撮影された画像を表示する表示手段が他方の面に、前記撮影手段の光軸が前記表示手段の中心からずれた状態で配置されたカメラ付き携帯端末であって、
前記筐体の一方の面の前記表示手段の中心に対応する位置に配置され、被写体との距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段の測定結果と、前記撮像手段と前記距離測定手段との間隔とに基づいて、前記被写体の前記距離測定手段の正面に位置する箇所及び前記撮像手段の中心を結ぶ方向と、前記撮像手段の正面方向とがなす角度を算出する角度計算手段とを有し、
前記撮像手段は、前記角度計算手段の算出結果に基づいて、前記撮像手段の光軸が前記被写体を向くように回転させる光軸調整手段とを備えることを特徴とするカメラ付き携帯端末。
【請求項２】
前記角度計算手段は、前記距離測定手段の測定結果を前記撮像手段と前記距離測定手段との間隔で除した値の逆正接を算出することを特徴とする請求項１記載のカメラ付き携帯端末。
【請求項３】
前記撮像手段の光軸の該撮像手段の正面方向からの回転量を記憶する回転量記憶手段を有し、
前記光軸調整手段は、前記被写体の前記距離測定手段の正面に位置する箇所及び前記撮像手段の中心を結ぶ方向と前記撮像手段の正面方向とがなす角度から、前記回転量記憶手段に記憶されている回転量を減じた角度、前記撮像手段を回転させることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ付き携帯端末。
【請求項４】
前記光軸調整手段が前記撮像手段を回転させた後での前記撮像手段の光軸の該撮像手段の正面方向からの回転量を記憶することによって、前記回転量記憶手段を更新することを特徴とする請求項３記載のカメラ付き携帯端末。
【請求項５】
前記角度計算手段が算出した回転角の絶対値が所定の閾値を超える場合にのみ、前記光軸調整手段を駆動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のカメラ付き携帯端末。
【請求項６】
被写体を撮影する撮像手段が筐体の一方の面に、前記撮像手段によって撮影された画像を表示する表示手段が他方の面に、前記撮影手段の光軸が前記表示手段の中心からずれた状態で配置されたカメラ付き携帯端末における撮像方向調整方法であって、
前記筐体の一方の面の前記表示手段の中心に対応する位置に配置された距離測定手段によって被写体との距離を測定し、
前記被写体との距離と、前記撮像手段と前記距離測定手段との間隔とに基づいて、前記被写体の前記距離測定手段の正面に位置する箇所及び前記撮像手段の中心を結ぶ方向と、前記撮像手段の正面方向とがなす角度を算出し、
前記角度の算出結果に基づいて、前記撮像手段の光軸が前記被写体を向くように回転させることを特徴とする撮像方向調整方法。
【請求項７】
前記撮像手段の光軸の該撮像手段の正面方向からの回転量を記憶しておき、
前記撮像手段の光軸が前記被写体を向くように回転させる際には、前記被写体の前記距離測定手段の正面に位置する箇所及び前記撮像手段の中心を結ぶ方向と前記撮像手段の正面方向とがなす角度から、前記記憶されている回転量を減じた角度、前記撮像手段を回転させることを特徴とする請求項６記載の撮像方向調整方法。
【請求項８】
算出した回転角の絶対値が所定の閾値を超える場合にのみ、前記撮像手段の光軸が前記被写体を向くように回転させることを特徴とする請求項６又は７記載の撮像方向調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ付き携帯端末に関し、特に、カメラが目的の被写体を捉えるようにユーザが自身で携帯端末を動かして位置調整する必要のない携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のカメラ付き携帯端末は、薄型化を実現するためにカメラの位置とカメラによって撮影された映像を映す表示画面の位置とがずれているものも多い。
【０００３】
図６に、本発明に関連するカメラ付き携帯端末の構成を示す。
図は携帯端末６００と被写体６０３との位置関係を示しており、（ａ）は携帯端末６００の表示画面６０２とカメラ６０１と被写体６０３を含む断面を真横から見た状態を示しており、（ｂ）は携帯端末６００を表示画面６０２側から見た状態を示している。携帯端末６００は被写体６０３の中央と表示画面６０２の中央を合わせた状態である。つまり、撮影の際に、撮影者が被写体を捉えるために表示画面６０２の裏側を被写体６０３に向けた状態を表している。
カメラ６０１は、表示画面６０２の中央には配置されていないため、図示する状態において、表示画面６０２には、被写体の一部が写るか、カメラ６０１の撮影範囲６０４によっては被写体６０３が全く写らないこととなる。
【０００４】
したがって、撮影者は表示画面６０２を見ながらカメラ６０１が目的の被写体６０３を捉えるように携帯端末６００を動かして位置調整する必要があった。
【０００５】
このような問題を解決することを目的とした発明としては、特許文献１に開示される「カメラ付き携帯端末」がある。
特許文献１に開示される発明は、表示画面に表示される画像が、表示画面の反対方向の画像であって表示画面を略中心となるように画像データを補正するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０９０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示される発明は、画像データを補正することによって、撮像範囲のうち表示画面の背面に相当する部分のみを表示画面に表示する。したがって、カメラの撮像範囲から外れてしまっている部分（見切れてしまった部分）を表示画面に表示させることはできない。よって、被写体に撮像範囲から外れた部分が存在していると、ユーザが自身で携帯端末を動かして撮像範囲を調整しなければならない。
【０００８】
このように、カメラが目的の被写体を捉えるようにユーザが自身で携帯端末を動かして位置調整する必要のない携帯端末は実現されていなかった。
【０００９】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、カメラが目的の被写体を捉えるようにユーザが自身で携帯端末を動かして位置調整する必要のない携帯端末及び撮像方向調整方法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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、被写体を撮影する撮像手段が筐体の一方の面に、撮像手段によって撮影された画像を表示する表示手段が他方の面に、撮影手段の光軸が表示手段の中心からずれた状態で配置されたカメラ付き携帯端末であって、筐体の一方の面の表示手段の中心に対応する位置に配置され、被写体との距離を測定する距離測定手段と、距離測定手段の測定結果と、撮像手段と距離測定手段との間隔とに基づいて、被写体の距離測定手段の正面に位置する箇所及び撮像手段の中心を結ぶ方向と、撮像手段の正面方向とがなす角度を算出する角度計算手段とを有し、撮像手段は、角度計算手段の算出結果に基づいて、撮像手段の光軸が被写体を向くように回転させる光軸調整手段とを備えることを特徴とするカメラ付き携帯端末を提供するものである。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、被写体を撮影する撮像手段が筐体の一方の面に、撮像手段によって撮影された画像を表示する表示手段が他方の面に、撮影手段の光軸が表示手段の中心からずれた状態で配置されたカメラ付き携帯端末における撮像方向調整方法であって、筐体の一方の面の表示手段の中心に対応する位置に配置された距離測定手段によって被写体との距離を測定し、被写体との距離と、撮像手段と距離測定手段との間隔とに基づいて、被写体の距離測定手段の正面に位置する箇所及び撮像手段の中心を結ぶ方向と、撮像手段の正面方向とがなす角度を算出し、角度の算出結果に基づいて、撮像手段の光軸が被写体を向くように回転させることを特徴とする撮像方向調整方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カメラが目的の被写体を捉えるようにユーザが自身で携帯端末を動かして位置調整する必要のない携帯端末及び撮像方向調整方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態に係るカメラ付き携帯端末の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るカメラ付き携帯端末の機能構成を示す図である。
【図３】レンズと距離測定部と被写体との位置関係の一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るカメラ付き携帯端末がレンズの向きを調整する動作の流れを示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るカメラ付き携帯端末がレンズの向きを調整する動作の流れを示す図である。
【図６】本発明に関連するカメラ付き携帯端末の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るカメラ付き携帯端末の構成を示す。
携帯端末１００は、カメラ１０１、表示部１０２、距離測定部１０３を有する。カメラ１０１は、レンズ１０５を有して構成される。表示部１０２と距離測定部１０３とは、距離測定部１０３の中心軸１０７が表示部１０２の中央を通るような位置関係になっている。また、レンズ１０５は、基準状態においてはその中心軸１０６が距離測定部１０３の中心軸１０７と平行になるように設置されている。
【００１５】
基準状態にあるレンズ１０５の中心軸１０６と、レンズ１０５の中心と被写体１０４とを結ぶ直線とがなす角度をαとすると、角度αは距離測定部１０３によって測定される携帯端末１００と被写体１０４との距離によって求まる。基準状態からレンズ１０５をα度回転させると、図１（ｂ）のようにレンズ１０５が被写体１０４へ向く。
【００１６】
図２に、本実施形態に係るカメラ付き携帯端末の機能構成を示す。
携帯端末１００は、機能的には、距離測定部１０３、角度計算部２０２、カメラ１０１、表示部１０２を有する。
【００１７】
距離測定部１０３は、携帯端末１００と被写体１０４との距離を測定する。距離測定部１０３には、赤外線センサや超音波センサなどを適用可能である。また、距離測定部１０３は、直接距離を測定する機能を有するものではなく、他の機構によって測定された結果を受け取る構成であってもよい。
【００１８】
角度計算部２０２は、距離測定部１０３によって測定された距離に基づいてレンズ１０５を回転させる角度を計算する機能と、計算した角度を記憶する機能とを有する。角度計算部２０２は、例えば、マイクロコンピュータやメモリを用いて構成される。
【００１９】
カメラ１０１は、レンズ１０５などから構成され、レンズ１０５を介して外部から入射される光を画像データとして携帯端末１００に取り込む。また、角度計算部２０２からの指示に応じてレンズ１０５を回転させる。
【００２０】
表示部１０２は、画像データを表示する機能部であり、モノクロ又はカラー表示可能な液晶ディスプレイを適用可能である。ただし、液晶ディスプレイに限定されるものではなく、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの他の方式の表示装置も適用可能である。
【００２１】
次に、角度計算部２０２における角度計算方法の具体例について説明する。図３に、レンズ１０５と距離測定部１０３と被写体１０４との位置関係の一例を示す。
レンズ１０５の中心を点Ａとし、距離測定部１０３の中心を点Ｂとし、距離測定部１０３の中心軸が被写体１０４と交わる点を点Ｃとし、直線ＡＢと平行でかつ点Ｃを通る直線とレンズ１０５の中心軸との交点を点Ｄとすると、線分ＡＢの長さと線分ＣＤの長さは等しく、また、線分ＢＣの長さと線分ＡＤの長さは等しい。
【００２２】
レンズ１０５の中心と距離測定部１０３の中心との距離、つまり線分ＡＢの長さをａとし、距離測定部１０３の中心と被写体１０４との距離、つまり線分ＢＣの長さをｂとする。レンズ１０５の中心と被写体１０４とを結んだ線と、レンズ１０５の中心軸とがなす角度をαとすると、αはα＝arctan(a/b)として表される。ａの値は携帯端末１００本体の形状によるため、携帯端末１００の本体に固有の既知の値である。一方、ｂの値は距離測定部１０３によって測定される値である。
【００２３】
図４に、レンズの向きを調整する動作の流れを示す。
最初に、距離測定部１０３は、携帯端末１００から被写体１０４までの距離を測定する（ステップＳ４０１）。次に、角度計算部２０２は、ステップＳ４０１で測定された距離に基づいて、レンズ１０５の中心と被写体１０４とを結ぶ直線と、基準状態にあるレンズ１０５の中心軸とがなす角度αを求める（ステップＳ４０２）。
【００２４】
次に、角度計算部２０２は、保存している角度（α０）があるか否か、換言すると、レンズ１０５が既に基準状態から回転しているか否かを確認し、レンズ１０５を現在の状態から回転させる角度βを求める（ステップＳ４０３）。レンズ１０５が既に基準状態から回転していた場合は、レンズ１０５を回転する角度βはβ＝α−α０となる。レンズ１０５が基準状態から回転していなかった場合は、レンズ１０５を回転する角度βはβ＝αとなる。
【００２５】
その後、角度計算部２０２は、角度αをα０として保存する（ステップＳ４０４）。
【００２６】
次に、カメラ１０１は、レンズ１０１をステップＳ４０３で求めた角度βだけ回転させる（ステップＳ４０５）。
【００２７】
最後に、カメラ１０１でレンズ１０５を通して入射された光から取得した画像データを表示部１０２で表示する（ステップＳ４０６）。
【００２８】
以上のように、本実施形態に係るカメラ付き携帯端末は、レンズが被写体方向へ向くように自動的にレンズを回転させるため、撮影者は容易に被写体を捉えることができる。
【００２９】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係るカメラ付き携帯端末の構成は第１の実施形態と同様であるが、角度計算部２０２は、算出した角度が閾値よりも大きい場合のみレンズ１０５を回転させる。
【００３０】
図５に、本実施形態に係るカメラ付き携帯端末の動作の流れを示す。
まず、距離測定部１０３は、携帯端末１００から被写体１０４までの距離を測定する（ステップＳ５０１）。次に、角度計算部２０２は、ステップＳ５０１で測定した距離に基づいて、レンズ１０５の中心と被写体１０４とを結ぶ直線と、レンズ１０５の中心軸とがなす角度αを求める（ステップＳ５０２）。
【００３１】
次に、角度計算部２０２は、保存している角度（α０）があるか否か、換言すると、レンズ１０５が既に基準状態から回転しているか否かを確認し、レンズ１０５を回転させる角度βを求める（ステップＳ５０３）。レンズ１０５が既に基準状態から回転していた場合は、レンズ１０５を回転する角度βはβ＝α−α０となる。一方、レンズ１０５が基準位置から回転していなかった場合は、レンズ１０５を回転する角度βはβ＝αとなる。
【００３２】
次に、カメラ１０１はステップＳ５０３で求められた角度βの絶対値と閾値γとを比較する（ステップＳ５０４）。
【００３３】
｜β｜≦γの場合（ステップＳ５０４／Ｎｏ）、処理を終了する。一方、｜β｜＞γの場合（ステップＳ５０４／Ｙｅｓ）、角度計算部２０２は角度αをα０として保存する（ステップＳ５０５）。
【００３４】
次に、カメラ１０１は、レンズ１０５をステップＳ５０３で求められた角度βだけ回転させる（ステップＳ５０６）。
【００３５】
最後に、カメラ１０１でレンズ１０５を通して入射された光から取得した画像データを表示部１０２で表示する（ステップＳ５０７）。
【００３６】
このように、本実施形態においては、レンズ１０５を回転角度βが閾値γよりも大きい場合にのみ回転させるため、被写体１０４が僅かに動いたような場合にはレンズ１０５が回転せず、撮影が容易となる。
【００３７】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることなく様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１００    携帯端末
１０１    カメラ
１０２    表示部
１０３    距離測定部
１０４    被写体
１０５    レンズ
１０６、１０７    中心軸
２０２    角度計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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