(57)【要約】【課題】直感的な操作により表示画角を操作することができる画像撮影装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】被写体を撮像する撮像部１２と、撮像部１２により撮像された画像を表示する表示部１５とを備える画像撮影装置１であって、表示部１５と利用者との間の視点距離（d）を計測する視点距離計測部１１と、視点距離（d）が小さいほど表示画像の画角が大きくなるように所定の表示画角（θ）を計算する表示画角計算部１３と、所定の表示画角（θ）により被写体を撮像する撮像部１２と、を備える。【選択図】図３
2014086977.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、該撮像部により撮像された画像を表示する表示部とを備える画像撮影装置であって、
前記表示部と利用者との間の視点距離（d）を計測する視点距離計測部と、
前記視点距離（d）が小さいほど表示画像の画角が大きくなるように所定の表示画角（θ）を計算する表示画角計算部と、
前記所定の表示画角（θ）により被写体を撮像する撮像部と、
を備える画像撮影装置。
【請求項２】
前記表示画角計算部は、前記表示部の幅方向長さ(w)及び前記視点距離（d）に基づき、前記所定の画角（θ）を
【数１】
2014086977.tif 000008
により計算することを特徴とする、請求項１に記載の画像撮影装置。
【請求項３】
前記撮像部はさらに前記被写体までの被写体距離（D）を計測し、
前記表示画角計算部は、前記表示部の幅方向長さ（w）、前記視点距離（d）、及び前記被写体距離（D）に基づき、前記所定の画角（θ）を
【数２】
2014086977.tif 000009
により計算することを特徴とする、請求項１に記載の画像撮影装置。
【請求項４】
被写体を撮像する撮像部と、該撮像部により撮像された画像を表示する表示部とを備える画像撮影装置の制御方法であって、
前記表示部と利用者との間の視点距離（d）を計測する視点距離計測ステップと、
前記視点距離（d）が小さいほど表示画像の画角が大きくなるように所定の表示画角（θ）を計算する表示画角計算ステップと、
前記所定の表示画角（θ）により被写体を撮像する撮像ステップと、
を含む画像撮影装置の制御方法。
【請求項５】
前記表示画角計算ステップは、前記表示部の幅方向長さ（w）及び前記視点距離（d）に基づき、前記所定の画角（θ）を
【数３】
2014086977.tif 000010
により計算することを特徴とする、請求項４に記載の画像撮影装置の制御方法。
【請求項６】
さらに前記被写体までの被写体距離（D）を計測するステップを含み、
前記表示画角計算ステップは、前記表示部の幅方向長さ（w）、前記視点距離（d）、及び前記被写体距離（D）に基づき、前記所定の画角（θ）を
【数４】
2014086977.tif 000011
により計算することを特徴とする、請求項４に記載の画像撮影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像撮影装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タブレット端末や携帯電話などに搭載されているカメラ機能では、ズーム操作すなわち表示画角の操作をするために、例えばタブレット端末等の液晶画面において表示されたズーム操作用のボタンをタッチする、専用のボタンやレバー、ダイヤルの操作をすることにより行っていた（例えば非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ソニー株式会社、「デジタル一眼カメラ“α”（アルファ）」、２０１２年、[online]、[２０１２年９月１４日検索]、インターネット<URL: http://www.sony.jp/ichigan/products/SLT-A57/feature_2.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、専用ボタン、レバー、ダイヤル等による操作の場合、タイムラグやイナーシャがあった。さらに製品毎に当該操作の特性が異なるため当該操作に慣れる必要があった。また当該操作に慣れたとしても厳密に利用者の望むズーム、すなわち表示画角を迅速に得ることは困難であり、ズームをし過ぎた場合には戻したりという試行錯誤が必要になっていた。
【０００５】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、専用ボタン、レバー、ダイヤル等の従来の操作ではない直感的な操作により表示画角を操作することができる画像撮影装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明に係る画像撮影装置は、
被写体を撮像する撮像部と、該撮像部により撮像された画像を表示する表示部とを備える画像撮影装置であって、
前記表示部と利用者との間の視点距離（d）を計測する視点距離計測部と、
前記視点距離（d）が小さいほど表示画像の画角が大きくなるように所定の表示画角（θ）を計算する表示画角計算部と、
前記所定の表示画角（θ）により被写体を撮像する撮像部と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像撮影装置の制御方法は、
被写体を撮像する撮像部と、該撮像部により撮像された画像を表示する表示部とを備える画像撮影装置の制御方法であって、
前記表示部と利用者との間の視点距離（d）を計測する視点距離計測ステップと、
前記視点距離（d）が小さいほど表示画像の画角が大きくなるように所定の表示画角（θ）を計算する表示画角計算ステップと、
前記所定の表示画角（θ）により被写体を撮像する撮像ステップと、
を含む画像撮影装置の制御方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明における画像撮影装置及びその制御方法によれば、直感的な操作により表示画角を操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る画像撮影装置のブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る画像撮影装置のハードウェア構成例を表す図である。
【図３】実施の形態１に係る画像撮影装置の視点距離及び被写体距離と表示画角の関係を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る画像撮影装置による撮像例を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２に係る画像撮影装置のブロック図である。
【図７】実施の形態２に係る画像撮影装置の視点距離及び被写体距離と表示画角の関係を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２の変形例に係る画像撮影装置の視点距離及び被写体距離と表示画角の関係を示す図である。
【図１０】実施の形態２の他の変形例に係る画像撮影装置の視点距離及び被写体距離と表示画角の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る画像撮影装置１のブロック図である。実施の形態１に係る画像撮影装置１は、視点距離計測部１１と、撮像部１２と、表示画角計算部１３と、画像処理部１４と、表示部１５と、シャッター部１６と、画像記録制御部１７と、記憶部１８とを備える。図２は、画像撮影装置１のハードウェア構成例である。視点距離計測部１１と、表示部１５と、シャッター部１６とは同一側に設けられ、撮像部１２は反対側の中央部に設けられる。
【００１２】
視点距離計測部１１は、利用者の視点、すなわち利用者の目と表示部１５との間の距離ｄ（以下視点距離という。）を計測する。距離の測定の方法には既存の手法を用いる。例えば視点距離計測部１１をフェイスカメラ（インカメラ）により構成する。当該フェイスカメラにより撮像した利用者の画像から顔認識機能により利用者の顔部分を認識する。そして当該認識した顔画像の顔の大きさや、両目の間の距離から、視点距離を計測する。また他の手法として、フェイスカメラがオートフォーカス機能を備える場合、当該オートフォーカス機能において計測された距離を視点距離として用いる。さらに他の方法として、視点距離計測部１１は赤外線や超音波等の距離センサを備え、利用者までの距離を測定し当該距離を視点距離とする。そして視点距離計測部１１は、計測した視点距離を表示画角計算部１３に送信する。
【００１３】
撮像部１２は、被写体を撮像し、撮像した画像情報信号を画像処理部１４に送信する。また撮像部１２は撮像部１２と被写体との間の距離Ｄ（以下、被写体距離という。）を計測する。距離の測定の方法には上記の視点距離の測定と同様の既存の方法を用いる。例えば撮像部１２がオートフォーカス機能を備える場合、当該オートフォーカス機能において計測された距離を被写体距離として用いる。また他の方法として、撮像部１２は赤外線や超音波等の距離センサを備え、被写体までの距離を測定し当該距離を被写体距離とする。そして撮像部１２は、計測した視点距離を表示画角計算部１３に送信する。また撮像部１２は、ズームレンズを備える。撮像部１２はズームレンズにより、表示画角を光学的に変化、すなわち光学ズームを行い所望の表示画角により被写体を撮像する。
【００１４】
表示画角計算部１３は、視点距離及び被写体距離に基づき、以下の数式（１）を満たす表示画角（θ）を計算する。
【００１５】
【数１】
2014086977.tif 000003
【００１６】
ここで上記数式（１）におけるwは表示部１５の幅、すなわちディスプレイの横幅又は縦幅を表す。当該数式（１）により計算される表示画角θは、利用者の視線が撮像部１２（レンズ）の中心線と一致し、撮像部１２と表示部１５との距離が無視できるほど小さいとした場合、画像撮影装置１によって隠され見えなくなった視界の範囲と一致する。
【００１７】
図３に本発明の一実施形態に係る画像撮影装置１の視点距離及び被写体距離と表示画角の関係を示す。図３（ａ）は視点距離がｄ１であり、被写体距離がＤである場合を示す。この場合表示画角計算部１３は、適切な表示画角として、以下の数式（２）を満たすθ１を出力する。このとき表示部１５に表示される範囲は、図３（ａ）における撮像範囲１０１となる。
【００１８】
【数２】
2014086977.tif 000004
【００１９】
一方で図３（ｂ）は、視点距離がｄ２であり（ただしｄ１＞ｄ２）、被写体距離がＤである場合を示す。この場合表示画角計算部１３は、適切な表示画角として、以下の数式（２）を満たすθ２を出力する。この場合、表示部１５に表示される範囲は図３（ｂ）における撮像範囲１０２となる。
【００２０】
【数３】
2014086977.tif 000005
【００２１】
ｄ１＞ｄ２である場合、数式（２）及び数式（３）から、θ１＜θ２である。このように表示画角計算部１３は、同一の被写体距離である場合、視点距離が小さいほど表示画角が大きくなるように、所定の表示画角θを計算する。表１に、wが２０ｃｍ、Dが１０ｍの場合の各表示画角θと、焦点距離（水平画角）の具体例を示す。表１に示すように例えばdが１０ｃｍの場合は、表示画角θは９０°であり焦点距離は１８ｍｍである。
【００２２】
【表１】
2014086977.tif 000006
【００２３】
また表示画角計算部１３は、このようにして計算した所定の表示画角θに係る画角情報を撮像部１２に送信する。撮像部１２は画角情報を受信すると、画角情報に基づき当該所定の表示画角θにより被写体を撮像する。
【００２４】
画像処理部１４は、撮像部１２から画像情報信号を受信した場合、画像情報信号をデジタル処理して画像データに変換し、当該画像データを表示部１５に送信する。
【００２５】
表示部１５は、好適には液晶ディスプレイを備えた表示装置であり、画像処理部１４から画像データを受信した場合、該画像データに基づき液晶ディスプレイにより画像を表示する。このようにして表示される画像は、上記数式（１）を満たす表示画角であるため、画像撮影装置１によって隠され見えなくなった視界をそのまま表示部１５に表示することになる。すなわち利用者にとって直感的に最適な表示画角による画像を、表示部１５が表示することになる。
【００２６】
図４に、本発明の一実施形態に係る画像撮影装置１による撮像例を示す図である。図４に示すように、画像撮影装置１（の表示部１５）を目に近づけて視点距離を短くしていくとズームアウトする。反対に画像撮影装置１（の表示部１５）を目から遠ざけ視点距離を長くしていくとズームインする。また図４に示すように、画像撮影装置１によって隠され見えなくなった視界をそのまま表示部１５に表示することになる。
【００２７】
シャッター部１６は、シャッターボタンを備え、利用者の操作によるシャッターボタンの押下を検知する。シャッター部１６は、シャッターボタンの押下を検知した場合、画像記録制御部１７に画像記録を指示する。好適にはシャッターボタンはタブレット端末等のホームボタン等により構成する。
【００２８】
画像記録制御部１７は、シャッター部１６から画像記録の指示を受信した場合、記憶部１８に画像データを保存する。記憶部１８は、好適には外部記憶装置であり、メモリカード等により構成する。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態１に係る画像撮影装置１について、図５に示すフローチャートによりその動作を説明する。
【００３０】
はじめに視点距離計測部１１は、視点距離（ｄ）を計測する（ステップＳ１１）。そして視点距離計測部１１は、計測した視点距離を表示画角計算部１３に送信する。
【００３１】
次に撮像部１２は、被写体距離（Ｄ）を計測する（ステップＳ１２）。そして撮像部１２は、計測した視点距離を表示画角計算部１３に送信する。
【００３２】
続いて表示画角計算部１３は、視点距離及び被写体距離に基づき、上記数式（１）を満たす表示画角（θ）を計算する（ステップＳ１３）。
【００３３】
続いて表示画角計算部１３は、このようにして計算した所定の表示画角θに係る画角情報を撮像部１２に送信する（ステップＳ１４）。
【００３４】
続いて撮像部１２は画角情報を受信した場合、ズームレンズを制御して、当該画角情報に基づき所定の表示画角θにより被写体を撮像する。そして撮像部１２は、撮像した画像情報信号を画像処理部１４に送信する（ステップＳ１５）。
【００３５】
続いて画像処理部１４は、撮像部１２から画像情報信号を受信した場合、画像情報信号をデジタル処理して画像データに変換し、当該画像データを表示部１５に送信する（ステップＳ１６）。
【００３６】
続いて表示部１５は、画像処理部１４から画像データを受信した場合、該画像データに基づき液晶ディスプレイにより画像を表示する（ステップＳ１７）。
【００３７】
続いてシャッター部１６は、利用者の操作によるシャッターボタンの押下を検知する（ステップＳ１８）。シャッター部１６は、シャッターボタンの押下を検知した場合、画像記録制御部１７に画像記録を指示し、ステップＳ１９に進む。シャッターボタンの押下を検知しない場合、ステップＳ１１に戻る。
【００３８】
ステップＳ１８においてシャッター部１６がシャッターボタンの押下を検知した場合、画像記録制御部１７は、シャッター部１６から画像記録の指示を受信し、記憶部１８に画像データを保存する（ステップＳ１９）。そして処理が終了する。
【００３９】
このように実施の形態１の画像撮影装置１によれば、表示画角計算部１３が、視点距離及び被写体距離に応じて最適な表示画角を自動的に計算するため、専用ボタン、レバー、ダイヤル等の従来の操作ではない直感的な操作により表示画角を操作することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、撮像部１２が被写体距離Ｄを計測する例を示したがこれに限られず、被写体距離Ｄを計測しなくてもよい。この場合、Ｄ＞＞ｄ、Ｄ＞＞ｗと近似する。そして表示画角計算部１３は、数式（１）の代替として以下の数式（４）を用いて表示画角θを計算する。
【００４１】
【数４】
2014086977.tif 000007
【００４２】
上記数式（４）によれば、被写体距離を得られない場合であっても、表示画角計算部１３が、視点距離応じて最適な表示画角を自動的に計算するため、専用ボタン、レバー、ダイヤル等の従来の操作ではない直感的な操作により表示画角を操作することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２について説明をする。図６は本発明の実施の形態２の画像撮影装置２の構成を示すブロック図である。実施の形態１と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。実施の形態２に係る画像撮影装置２は、実施の形態１にかかる構成と比較し、撮像部２２、表示画角計算部２３、及び画像処理部２４の構成が異なる。実施の形態１においては撮像部１２がズームレンズを備え、表示画角を光学ズームにより光学的に変化させていた。一方で実施の形態２においては撮像部２２がズームレンズを備えなくてもよく、表示画角を光学ズームの替わりにデジタルズームにより電気的に変化させる。ここでデジタルズームとは、デジタル処理により画像を加工して表示画角を制御する処理である。デジタルズームによりズームを行う場合、撮像部２２によって撮像された画像信号を、ズーム量、すなわち表示画角に応じて所定の範囲を切り出して拡大し表示画像とする。
【００４４】
また表示画角計算部２３は、最適な表示画角を上記数式（１）により計算し、画角情報を画像処理部２４に送信する。画像処理部２４は画角情報を受信すると、当該画角情報に係る表示画角に基づき、撮像部２２によって撮像された画像信号から所定の範囲を切り出して画像データを生成し、当該画像データを表示部１５に送信する。表示部１５は該画像データに基づきディスプレイ等により画像を表示する。
【００４５】
図７は本発明の実施の形態２に係る画像撮影装置１の視点距離及び被写体距離と表示画角の関係を示す図である。図６（ａ）は視点距離がｄ１であり、被写体距離がＤである場合を示す。この場合、表示画角計算部２３は、図３（ａ）と同様に適切な表示画角として、上記数式（２）を満たす表示画角θ１を出力する。画像処理部２４は、撮像部２２によって撮像される撮像範囲２０１から、表示画角θ１に対応する所定の表示範囲２０２を切り出す。当該表示範囲２０２は図３（ａ）における撮像範囲１０１と同一の範囲である。
【００４６】
一方図６（ｂ）は視点距離がｄ２であり、被写体距離がＤである場合を示す。この場合、表示画角計算部１３は、図３（ｂ）と同様に適切な表示画角として、上記数式（３）を満たす表示画角θ２を出力する。画像処理部１４は、撮像部２２によって撮像される撮像範囲２０１から、表示画角θ２に対応する所定の表示範囲２０３を切り出す。当該表示範囲２０３は図３（ｂ）における撮像範囲１０２と同一の範囲である。
【００４７】
このように表示画角計算部２３が表示画角を計算し、画像処理部２４が当該表示画角に対応する画像データを切り出して表示部１５が表示するため、デジタルズームによっても同様に、画像撮影装置１によって隠され見えなくなった視界をそのまま表示部１５に表示することになる。すなわち利用者にとって直感的に最適な表示画角による画像を、表示部１５が表示することになる。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態２に係る画像撮影装置２について、図８に示すフローチャートによりその動作を説明する。実施の形態１と同一の動作については同一の符号を付し、説明は省略する。実施の形態２に係る画像撮影装置２は、実施の形態１にかかる動作と比較し、ステップＳ１４〜ステップＳ１６に係る動作の替わりにステップＳ２４〜ステップＳ２６に係る動作をする点が異なる。
【００４９】
ステップＳ１３の後、実施の形態２に係る画像撮影装置２の表示画角計算部２３は、ステップＳ１３において計算した所定の表示画角θに係る画角情報を画像処理部２４に送信する（ステップＳ２４）。
【００５０】
続いて撮像部２２は撮像して得られた画像情報信号を、画像処理部２４に送信する（ステップＳ２５）。
【００５１】
続いて画像処理部２４は、撮像部２２から画像情報信号を受信した場合、画像情報信号をデジタル処理し、画角情報に基づき表示画角θに対応する所定の範囲を切り出した画像データに変換し、当該画像データを表示部１５に送信する（ステップＳ２６）。以降の動作（ステップＳ１７〜ステップＳ１９）は実施の形態１と同一である。
【００５２】
このように実施の形態２に係る画像撮影装置２によれば、撮像部２２がズームレンズを備えていなくても、あるいはズームレンズを備えている場合において当該ズームレンズを使わなくても、表示画角計算部１３が、視点距離及び被写体距離に応じて最適な表示画角を自動的に計算し、当該表示画角に応じて画像処理部２４が画像信号から所定の範囲を切り出して画像データを生成するため、専用ボタン、レバー、ダイヤル等の従来の操作ではない直感的な操作により表示画角を操作することができる。
【００５３】
なお、撮像部２２が表示部１５の真中背面に無く真中背面からずれている場合、デジタル処理により位置補正をして表示画像を切り出す。具体的には図９に示すように、画像処理部２４は、撮像部２２が撮像した撮像範囲３０１のうち、表示部１５の真中背面を基準に表示画角θに対応する表示範囲３０２を切り出す。このように制御することにより、より利用者の直感に合致した高精度の表示画角により撮影画像を表示することができる。ただし被写体までの距離Ｄが十分に長い場合は誤差として無視してもよい。
【００５４】
なお、利用者の視点が中心線からずれてしまう場合、当該利用者の視点のずれを考慮して表示画像を切り出す。具体的には図１０に示すように、画像処理部２４は、撮像部２２が撮像した撮像範囲４０１のうち、画像撮影装置１によって隠され見えなくなった視界である表示範囲４０２を切り出す。このように制御することにより、より利用者の直感に合致した高精度の表示画角により撮影画像を表示することができる。
【００５５】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１    画像撮影装置
１１  視点距離計測部
１２  撮像部
１３  表示画角計算部
１４  画像処理部
１５  表示部
１６  シャッター部
１７  画像記録制御部
１８  記憶部
２    画像撮影装置
２２  撮像部
２３  表示画角計算部
２４  画像処理部
１０１  撮像範囲
１０２  撮像範囲
２０１  撮像範囲
２０２  表示範囲
２０３  表示範囲
３０１  撮像範囲
３０２  表示範囲
４０１  撮像範囲
４０２  表示範囲
【図１】
2014086977.tif 000012
【図２】
2014086977.tif 000013
【図３】
2014086977.tif 000014
【図５】
2014086977.tif 000015
【図６】
2014086977.tif 000016
【図７】
2014086977.tif 000017
【図８】
2014086977.tif 000018
【図９】
2014086977.tif 000019
【図１０】
2014086977.tif 000020
【図４】
2014086977.tif 000021