(57)【要約】【課題】傾き感知カメラの投影ファインダ及び動作方法を提供することによって、先行技術の欠点及び制限を解消する。【解決手段】傾き感知ファインダは、カメラからの可視的な信号を用いて、カメラの視野における対象物の表面の領域を示す。方向センサ２１０はカメラの向きを決定し、カメラの向きに応じて可視的な信号を変更する。可視的な信号の状態の変化は、カメラの視野における変化を反映する。カメラの向きが記述された方向センサ２１０からのデータは、データ記憶装置２５０に記憶され得、更に、捕捉された画像が記述されたデータに関連付けられ得る。記憶されたカメラの向きデータは、捕捉された画像の角度成分に関する情報を提供することによって、捕捉された画像の処理を改善する。【選択図】図２
2008233899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像捕捉装置と、
前記画像捕捉装置の向きを決定する方向センサと、
前記方向センサと通信するよう構成され、前記画像捕捉装置の視野を示す可視的な信号を投影する投影器とを有し、
前記可視的な信号は、前記画像捕捉装置の前記向きに応じて変更される装置。
【請求項２】
前記画像捕捉装置で撮像対象の表面を撮像するレンズを更に有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記画像捕捉装置の視野と、当該装置の向きとが記述されたデータを記憶する記憶装置を更に有する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記画像捕捉装置の視野を変更する機構を更に有し、
前記可視的な信号は、前記画像捕捉装置の視野に応じて変更される、請求項１記載の装置。
【請求項５】
画像捕捉装置と、
当該装置の向きを決定する方向センサと、
前記画像捕捉装置の視野が記述された第１のデータと、当該装置の向きが記述された第２のデータとを記憶し、前記画像捕捉装置と通信するよう構成される記憶装置とを有する装置。
【請求項６】
前記記憶装置は、当該装置の向きが記述された前記第２のデータを、前記画像捕捉装置の視野が記述された前記第１のデータに関連付ける、請求項５記載の装置。
【請求項７】
当該装置の向きが記述された前記第２のデータは、前記画像捕捉装置の視野が記述された前記第１のデータのメタデータ領域を有する、請求項５記載の装置。
【請求項８】
装置により画像を捕捉する方法であって、
前記装置の向きを決定するステップと、
撮像対象上に、前記装置の視野における前記撮像対象の範囲を示す可視的な信号を投射するステップと、
前記撮像対象の画像を捕捉するステップとを有する方法。
【請求項９】
前記撮像対象が捕捉された画像を表す第１のデータと、前記装置の向きを表す第２のデータとを記憶するステップを更に有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記装置の向きを決定するステップは、前記装置の基準となる向きと、前記装置の現在の向きとの間の差分を計算するステップを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記装置の向きに応じて前記可視的な信号を変更するステップを更に有する、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
装置により画像を捕捉する方法であって、
前記装置の向きを決定するステップと、
撮像対象の画像を捕捉するステップと、
前記撮像対象が捕捉された画像を表す第１のデータと、前記装置の向きを表す第２のデータとを記憶するステップとを有する方法。
【請求項１３】
前記撮像対象が捕捉された画像を表す第１のデータと、前記装置の向きを表す第２のデータとを記憶するステップは、前記第２のデータを前記第１のデータに関連付けるステップを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のデータは、前記第１のデータのメタデータ領域を有する、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記装置の向きを決定するステップは、前記装置の基準となる向きと、前記装置の現在の向きとの間の差分を計算するステップを含む、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像捕捉装置の分野に関し、より具体的には、傾き又はチルト（tilt）を検知可能な投影ファインダを備えたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の技術の進歩は、より小さく且つより安価なカメラ設計を作り出してきた。これにより、カメラは、例えば、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）及びタブレット型コンピュータのような装置に組み込むことができるようになった。なお、既存のカメラ設計は、カメラの視野における撮像対象の範囲を示すために、光学式又は電子式のファインダを使用する。
【０００３】
既存の光学式又は電子式のファインダは、カメラと、撮影されるべき範囲との相対的な向き（orientation）が変化する場合に、カメラの捕捉範囲の外形を示す。幾つかの現在のファインダは、また、カメラのズーム設定の変更によるカメラの焦点距離の変化とともに、ファインダのコンテンツを調整する。しかし、光学式又は電子式のファインダを使用するには、カメラがファインダを収めるのに十分な長さを有することを要求するため、カメラサイズの小型化が制限される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上から、撮影されるべき範囲を示すことができる代替のファインダ設計が必要とされる。かかる代替のファインダは、また、撮影されるべき範囲に対するカメラの向きの変化、又はカメラの焦点距離の変化として、カメラの捕捉範囲内での変化を表すことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、傾き感知カメラの投影ファインダ及び動作方法を提供することによって、先行技術の欠点及び制限を解消する。一実施形態で、カメラは、画像捕捉装置と、該画像捕捉装置の向きを決定する方向センサと、該方向センサと通信するように、且つ、当該カメラの撮像対象の表面に可視的な信号を投影するように構成された投影器とを有する。前記投影器によって生成された前記可視的な信号は、前記画像捕捉装置の前記向きに応じて変更され、前記画像捕捉装置の視野（field  of  view）を示す。一実施形態で、当該カメラは、また、前記画像捕捉装置の視野と、当該装置の向きとが記述されたデータを記憶する記憶装置を有する。他の実施形態で、当該カメラの向きが記述されたデータは、前記画像捕捉装置によって捕捉された画像データに関連付けられる。これにより、前記画像データのその後の処理が改善される。本発明は、また、傾き検知カメラのファインダにより画像を捕捉する新規な方法を含む。
【０００６】
本願明細書中に記載される特徴及び効果は、全てが含まれるわけではく、特に、多くの更なる特徴及び効果は、願書に添付した図面、明細書及び特許請求の範囲を参酌して、所謂当業者には明らかである。更に、留意すべきは、本願明細書中で使用される語は、主に、読みやすさ及び説明目的のために選択されており、発明の主題を詳述し、あるいは限定するよう選択されたわけではない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、傾き感知カメラの投影ファインダ及び動作方法を提供することによって、先行技術の欠点及び制限を解消する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、限定するためではなく、一例として、添付の図面において表される。図中、同じ参照番号は、同様の要素を参照するために使用される。
【０００９】
傾き検知カメラの投影ファインダ及びその使用方法について記載する。以下の記載で、説明のために、多数の特定の詳細が、本発明の完全な理解を提供するために挙げられている。しかし、当業者には明らかなように、本発明は、かかる特定の詳細を用いなくとも実施され得る。他の例では、構成及び装置は、本発明を不明瞭にすることを避けるために、ブロック図形式で示される。
【００１０】
明細書中における“一実施形態”又は“１つの実施形態”への言及は、その実施形態に関連して記載される特性、構成、又は特徴が本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。明細書中の様々な箇所で現れる“一実施形態で”というフレーズは、必ずしも全てが同じ実施例を指しているわけではない。
【００１１】
ここに提示されるアルゴリズム及び表示は、本質的には、いずれかの特定のコンピュータ又は他の機器に関連しているわけではない。様々な汎用のシステムが、本開示に従うプログラムとともに使用され得る。あるいは、必要とされるステップを実行するためにより専門的な機器を構成することは有用であることが知られる。様々なかかるシステムのための必要とされる構成は、以下の記載から明らかである。更に、本発明は、いずれかの特定のプログラミング言語によって記述されるわけではない。当然、様々なプログラミング言語が、ここに記載される本発明の開示を実施するために使用され得る。
【００１２】
更に、本発明は、情報システム又はネットワークとともに動作又は機能することができる。このように、本発明は、最低限の機能を備えたものから、ここに開示される全ての機能を提供するものまで、如何なる情報システムとも動作することができる。
【００１３】
ここで図１の（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、傾き検知型投影ファインダが組み込まれたカメラ１００の一実施形態について、その正面図及び側面図が夫々示されている。カメラ１００は、投影器１１０と、レンズ１２０と、通信モジュール１３０と、入力ボタン１４０とを有する。他の実施形態で、カメラ１００はズーム調整部１５０を有する。更なる他の実施形態で、カメラ１００はスロット１６０を示す。
【００１４】
図１（Ａ）の正面図で、投影器１１０及びレンズ１２０は、互いに対して固定された位置で示されている。一実施形態で、投影器１１０及びレンズ１２０は、また、互いに隣接する。レンズ１２０は単一のレンズ素子であっても、あるいは、複合光学素子から構成されても良い。投影器１１０は、カメラ１００から離れた位置に可視的な信号を投影する。投影器１１０は、１又はそれ以上のレーザダイオード又は発光ダイオード（ＬＥＤ）であっても良い。一実施形態で、投影器１１０は、調整可能な形態を有する可視的な信号を投影する。代替の実施形態で、投影器１１０は、一定の形態を有する可視的な信号を投影する、エッチング加工されたレンズを有する。
【００１５】
図１（Ｂ）は、カメラ１００の側面図を示す。この側面図では、カメラ１００の側部に位置する入力ボタン１４０が示されている。一実施形態で、持ち運び可能なメディアデバイスが挿入及び結合されるよう構成されたスロット１６０が、カメラ１００の側部に配置される。持ち運び可能なメディアデバイスには、例えば、ＳＤカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード又はＭＤ（登録商標）カードのような、既存のデジタルカメラ又は携帯型音楽プレーヤで一般に使用されるメモリカードが含まれる。他の実施形態で、ズーム調整部１５０は、カメラ１００の側部に位置する。ズーム調整部１５０は、ユーザ入力に基づいて、レンズ１２０の焦点距離を変更する。ズーム調整部１５０は、例えば、ひと組のボタン、サムホイール、レバー、ジョグロッカースイッチ、又は、ユーザ入力を受け取ることが可能な他の装置であっても良い。一実施形態で、ズーム調整部１５０及び入力ボタン１４０は互いに隣接しており、一方、スロット１６０はカメラ１００の側部において中央に配置される。代替の実施形態（図示せず。）で、ズーム調整部１５０及び入力ボタン１４０は、スロット１６０がカメラ１００の側部において中央に配置された状態で、カメラ１００の対向する端部に配置される。これらの構成は一例として与えられているにすぎず、記載される機能範囲が提供される限り、様々な他の構成が本発明の技術的範囲に包含される。
【００１６】
他の実施形態で、通信モジュール１３０は、カメラ１００の中に部分的に又は完全に配置される。通信モジュール１３０は、カメラ１００をコンピュータシステム（図示せず。）又は他の情報処理システムへ接続する。一実施形態で、通信モジュール１３０は、ファイル及び情報の配信のための、他のシステムへの、例えば、ＵＳＢ（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９４又はイーサネット(登録商標)のような、従来の接続である。他の実施形態で、通信モジュール１３０は、例えば、赤外線通信、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ（又はＷｉＦｉ）通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、３Ｇ通信、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭａｘ）通信、又は無線周波数通信のような、従来形式の送受信器である。一実施形態で、通信モジュール１３０は、カメラ１００の側部に配置されているが、カメラ１００のどこにでも配置可能である。
【００１７】
図２は、本発明において構成されたカメラ１００の一実施形態のブロック図である。図１に示される構成要素に加えて、カメラ１００は、また、方向センサ２１０と、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２２０と、画像捕捉装置２３０と、処理装置２４０と、データ記憶装置２５０とを有する。他の実施形態で、カメラ１００は、また、ズーム制御部２６０と、電源部（図示せず。）とを有する。
【００１８】
一実施形態で、入力ボタン１４０は、画像捕捉装置２３０へユーザ入力を供給する。ユーザ入力に応じて、画像捕捉装置２３０は画像を捕捉し、その画像を表す信号を発生させる。この信号はデータ記憶装置２５０へ送られる。画像捕捉装置２３０は視覚画像を電気信号に変換する。例えば、画像捕捉装置２３０は、２次元電荷結合デバイス（ＣＣＤ）配列、２次元相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）配列、又は、視覚画像を電気信号に変換可能な他のデバイスであっても良い。画像捕捉装置２３０の一実施形態は、複数のＣＣＤ配列、複数のＣＭＯＳ配列、又は、視覚画像を電気信号に変換可能な複数のデバイスを使用することができる。
【００１９】
方向センサ２１０は、カメラ１００の向きを決定する。一実施形態で、方向センサ２１０は、３次元においてカメラ１００の向きを測定することによって、カメラ１００の絶対的な向きを決定する。他の実施形態で、方向センサ２１０は、カメラ１００に取り付けられ得る。代替の実施形態で、方向センサ２１０は、カメラ１００内に収められても、あるいは、その一部がカメラ１００内に収められても良い。方向センサ２１０は、磁気計、加速度計、又は、装置の動きを局所的に測定可能な如何なる装置であっても良い。更なる他の実施形態で、方向センサ２１０は、ユーザ決定の基準方向に対してカメラ１００の向きを決定するよう較正されても良い。
【００２０】
一実施形態で、方向センサ２１０は、カメラ１００の向きを示すアナログ信号を生成する。そのアナログ信号は、カメラ１００の向きの変化とともに、その値が変化する。処理装置２４０の性能を改善するよう、ＡＤＣ２２０は、方向センサ２１０によって生成された連続信号を不連続の又はデジタルの信号に変換する。ＡＤＣ２２０は、例えば、直接変換、デルタ符号化、パイプライン又はデルタ・シグマのような、様々な設計で実施され得る。
【００２１】
処理装置２４０はデータ信号を処理し、複数命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）アーキテクチャ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャ、又は、命令セットの結合を実施するアーキテクチャを含む様々な計算アーキテクチャを有しうる。図２は単一の処理装置２４０しか表さないが、複数の処理装置が含まれても良い。処理装置２４０は、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）、マイクロプロセッサ、又は、受け取った電気信号を処理して、電気信号を供給するために備え付けられたその他情報機器を含む。
【００２２】
処理装置２４０は、方向センサ２１０及びＡＤＣ２２０によって信号として伝えられたカメラ１００の向きの変化に応じて、投影される可視的な信号２４５を変更するよう投影器１１０を制御する。一実施形態で、投影される可視的な信号２４５は、カメラ１００の向きに応じて連続的に変更される。代替の実施形態で、投影される可視的な信号２４５は、専ら投影される可視的な信号２４５を調整するためのユーザ命令にのみ応じて、変更される。例えば、このユーザ命令は、例えば入力ボタン１４０のような、２トリガスイッチによって提供される。この場合、ユーザがボタンを半押しした場合には、投影される可視的な信号２４５を変更するための命令が与えられ、ボタンが完全に押下された場合には、画像の捕捉が引き起こされる。
【００２３】
データ記憶装置２５０は、処理装置２４０からのデータと、画像捕捉装置２３０からのデータとを記憶する。一実施形態で、データ記憶装置２５０は、例えば、ＪＰＥＧ（Joint  Photographic  Experts  Group）フォーマット、ＴＩＦＦ（Tagged  Image  File  Format）、ＧＩＦ（Graphic  Interchange  Format）、又は画像データを記述可能なその他フォーマットのような、標準的な画像フォーマットを用いて、画像捕捉装置２３０からの画像を記憶する。データ記憶装置２５０は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリデバイス、又は当該技術で知られるその他の大容量記憶装置であっても良い。一実施形態で、データ記憶装置２５０は、スロット１６０から取り出され得る持ち運び可能なメディアデバイスであっても良い。持ち運び可能なメディアデバイスには、例えば、ＳＤカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード又はＭＤ（登録商標）カードのような、既存のデジタルカメラ又は携帯型音楽プレーヤで一般に使用されるメモリカードが含まれる。通信モジュール１３０は、他の機器がデータ記憶装置２５０に含まれるデータにアクセスすることを可能にする。
【００２４】
一実施形態で、処理装置２４０は、画像捕捉装置２３０からのデータを、カメラ１００の向きを示す方向センサ２１０からのデータに関連付ける。代替の実施形態で、画像捕捉装置２３０は、捕捉された画像を表すデータを、カメラ１００の向きを表す方向センサ２１０からのデータに関連付ける。更なる他の実施形態で、データ記憶装置２５０は、処理装置２４０からのデータを、記憶前に又は記憶時に、画像捕捉装置２３０からのデータに関連付ける。方向センサ２１０からのデータは、一実施形態で、記憶される画像捕捉装置２３０からのデータに、メタデータとして埋め込まれ得る。
【００２５】
方向センサ２１０からのデータは、カメラ１００の向きが記述された情報を含んでおり、従って、方向センサ２１０からのデータを画像捕捉装置２３０からのデータに関連付けることによって、画像捕捉装置２３０からのデータに対するその後の処理が改善される。例えば、方向センサ２１０からのデータは、画像が画像捕捉装置２３０によって捕捉された場合に、カメラ１００の向きを示す。方向センサ２１０からのデータを画像捕捉装置２３０からのデータに関連付けることによって、画像データが捕捉された場合に、捕捉された画像データに対するその後の処理によってカメラ１００の向きが補償されることを可能にする。例えば、カメラ１００の向きを画像データに関連付けることによって、カメラ１００が景観形式の又は人物像形式の画像に向けられた場合に、画像データが捕捉されたかどうかが示される。記憶される向きデータは、カメラ１００の向きに従って、異なった画像処理技術が適用されることを可能にする。一実施形態で、向きデータは、その向きデータが、捕捉された画像データの一部を含むように、捕捉された画像データ内に含まれる。例えば、捕捉された画像は、ＥＸＩＦ（Exchange  Image  File  Format）規格、国際新聞通信委員会（ＩＰＴＣ）規格、ＤＮＧ（Digital  Negative）規格、又は、例えば向きデータのような更なるデータが、捕捉された画像データ内で符号化され得るところのその他形式で記述されるフォーマットを用いて記憶される。
【００２６】
他の実施形態で、ズーム調整部１５０は、ユーザ入力をズーム制御部２６０へ供給する。ズーム制御部２６０は、ユーザ入力に応じて、機械的に、光学的に又はデジタルで、レンズ１２０の焦点距離を変更することができる。代替的に、ズーム制御部２６０は、レンズ１２０の焦点距離を調整するために、機械的な、光学的な又はデジタルの技術の組合せを使用しても良い。更なる他の実施形態で、ズーム制御部２６０は、レンズ１２０の焦点距離をデジタルで変更して、処理装置２４０に画像捕捉装置２３０を調整させる。ズーム制御部２６０は、レンズ１２０の焦点距離を調整するとともに、信号を処理装置２４０へ送る。ユーザ入力に応じて、ズーム制御部２６０は、レンズ１２０の焦点距離を変更し、信号を処理装置へ送る。処理装置２４０は、ズーム制御部２６０及び方向センサ２１０から受信した信号を処理し、結果として得られる信号を投影器１１０へ送る。投影器１１０は、投影される可視的な信号２４５を修正する。
【００２７】
図３は、本発明の一実施形態において、方向センサ２１０及びレンズ１２０の相対的な向きを表す。説明のために、方向センサ２１０、レンズ１２０及び対象物の表面３００が示されている。対象物の表面３００は、撮像されるべき対象を含む。
【００２８】
一実施形態で、方向センサ２１０及びレンズ１２０は、方向センサ２１０の１つの軸３２０をカメラ１００の光軸３１０に揃えるよう実装される。かかる構成で、カメラ１００の光軸３１０及び方向センサ２１０の１つの軸３２０は、両方とも、対象物の表面３００に対して同じ向きを有する。次いで、方向センサ２１０からの情報は、方向センサ２１０の１つの軸３２０と、カメラ１００の光軸３１０との間の一定且つ既知の関係により、カメラ１００の光軸３１０の向きを決定するために使用され得る。方向センサ２１０の１つの軸３２０と、光軸３１０との間に一定の関係が存在する限り、方向センサ２１０からの情報は、たとえ光軸３１０及び方向センサ２１０の１つの軸３２０が揃っていなくとも、光軸３１０の向きを決定するために使用され得る。
【００２９】
一実施形態で、レンズ１２０及び投影器１１０は、また、投影器１１０及び光軸３１０を平行にするよう、互いに対して平行である。これは、投影される可視的な信号２４５が、対象物の表面３００に対するカメラ１００の光軸３１０の向きを表すことを可能にする。
【００３０】
図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、カメラ１００の向きの変化に応じた、投影される可視的な信号２４５の変更を一例として表す。
【００３１】
図４（Ａ）は、光軸３１０の周りにおけるカメラ１００の回転（rotation）に応じて、投影される可視的な信号２４５を変更する一例を示す。説明のために、図４（Ａ）は、投影される可視的な信号２４５を長方形範囲として表す。しかし、投影される可視的な信号２４５は、例えば、輪郭、長方形格子、円又は楕円など、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲若しくは部分を示す如何なる形態も取ることができる。
【００３２】
一実施形態で、投影される可視的な信号２４５は、カメラ１００の光軸３１０が対象物の表面３００に直交する場合に、長方形範囲として現れる。カメラ１００を光軸３１０の周りで回転させることにより、画像捕捉装置２３０の視野内で対象物の表面３００の範囲は変化する。投影される可視的な信号２４５は、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲を示すよう、画像捕捉装置２３０の視野が変化するとともに変更される。このように、対象物の表面３００における投影される可視的な信号２４５の態様は、光軸３１０の周りにおけるカメラ１００の回転と関連付けられる。
【００３３】
図４（Ａ）に表される例で、回転される可視的な信号４１０は、光軸３１０の周りにおけるカメラ１００の時計方向の回転によって引き起こされる、投影される可視的な信号２４５の時計方向の回転を表す。回転される可視的な信号４１０をカメラ１００の向きと関連付けることにより、カメラ１００が光軸３１０の周りを回転する場合に、回転される可視的な信号４１０が画像捕捉装置２３０の視野内での範囲の変化を示すことが可能となる。
【００３４】
図４（Ｂ）は、カメラ１００の傾き若しくはチルト（tilt）又はパン（pan）の変化に応じて、投影される可視的な信号２４５を変更する一例を示す。図４（Ａ）と同様、投影される可視的な信号２４５は、やはり長方形範囲として表されているが、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲若しくは部分を示すことが可能な如何なる形態も取ることができる。
【００３５】
一実施形態で、カメラ１００の光軸３１０が対象物の表面３００に直交する場合、投影される可視的な信号２４５は、対象物の表面３００において長方形範囲として現れる。カメラ１００の位置を傾けること又はパンすることによってカメラ１００の向きを変更することにより、対象物の表面３００に対する光軸３１０の相対的な向きは変化する。光軸３１０及び対象物の表面３００の相対的な向きの変化は、カメラ１００の向きの変化に応じて、対象物の表面３００において、投影される可視的な信号２４５の歪みを生じさせる。
【００３６】
一実施形態で、投影される可視的な信号２４５は、カメラ１００が傾けられ、あるいはパンされる場合に、台形歪みを生ずる。カメラの傾き又はパンの変化に応じて、処理装置２４０は、投影器１１０への入力へ台形変形を適用し、投影される可視的な信号２４５を変更して、歪んだ可視的な信号４２０を得る。一実施形態で、投影される可視的な信号２４５は、光軸３１０及び対象物の表面３００が直交する場合に長方形範囲として現れる。従って、台形変形の適用は、光軸３１０及び対象物の表面３００が直交しない場合に、歪んだ可視的な信号４２０を台形範囲として現れさせる。歪んだ可視的な信号４２０を観測することにより、ユーザが、対象物の表面３００内の異なる範囲において重度の画像歪みを近似し、対象物の表面３００のある範囲における歪みを最小限とするようカメラ１００の向きを調整することが可能となる。
【００３７】
図４（Ｂ）に表される例で、歪んだ可視的な信号４２０は、カメラ１００を傾け、あるいはパンすることによって引き起こされるカメラ１００の向きの変化を表す。カメラ１００の向きの変化により、光軸３１０及び対象物の表面３００の相対的な向きが変化する。歪んだ可視的な信号４２０の態様を光軸３１０及び対象物の表面３００の相対的な向きと関連付けることにより、歪んだ可視的な信号４２０が、カメラ１００を傾け、あるいはパンすることによって歪む、画像捕捉装置２３０の視野内の歪み範囲を示すことが可能となる。
【００３８】
他の実施形態で、投影される可視的な信号２４５は、カメラ１００が傾けられ、あるいはパンされる場合に逆台形歪みを生ずる。カメラの傾き又はパンの変化に応じて、処理装置２４０は、投影器１１０への入力へ逆台形変形を適用する。逆台形変形は、カメラ１００の傾き又はパンの変化を補償する。このような実施形態において、投影される可視的な信号２４５は、光軸３１０及び対象物の表面３００が直交する場合に長方形範囲として現れ、従って、逆台形変形の適用は、光軸３１０及び対象物の表面３００が直交しない場合でさえ、投影される可視的な信号２４５が長方形として現れることを可能にする。逆台形変形を投影器１１０の入力へ適用することによって、投影される可視的な信号２４５はその元の態様を保ち、カメラ１００の移動に関わらず、歪んだ可視的な信号４２０として表されるよう変形されず、更に、シーンのどの部分を画像捕捉装置２３０が捕捉しうるかを示す。
【００３９】
他の実施形態で、カメラ１００の傾き又はパンを変化させることにより、処理装置２４０が、投影される可視的な信号２４５の態様を変形することは起こり得ない。光軸３１０の向きの変化は方向センサ２１０の出力を変更するが、投影される可視的な信号２４５は、新しい方向センサ２１０の出力に応じて更新されない。このように、投影される可視的な信号２４５の態様は、依然として、例えば、光軸３１０及び対象物の表面３００のずれによる台形歪みのような、自然発生的な光学的歪みを生ずる。一実施形態で、投影器１１０は光源及びエッチング加工されたレンズを有し、カメラ１００の傾き又はパンが、歪んだ可視的な信号４２０を生ずるよう変化する場合に、投影される可視的な信号２４５の変形を防ぐ。この実施形態は、投影される可視的な信号２４５の歪みが最小限とされるまで、ユーザがカメラ１００の向きを調整することを要求する。この実施形態は、所与の位置に関してカメラ１００によって捕捉されうる画像の表示をユーザに提供するために、投影される可視的な信号２４５をフィードバック機構として使用する。
【００４０】
図５は、レンズ１２０の焦点距離の変化に応じて、投影される可視的な信号２４５を変更する一例を示す。一実施形態で、ズーム制御部２６０は、ズーム調整部１５０からのユーザ入力に応じて、機械的に、光学的に又はデジタルで、レンズ１２０の焦点距離を変更する。ズーム制御部２６０は、レンズ１２０の焦点距離に対する調整が記述されたデータを処理装置２４０へ送る。処理装置２４０は、レンズ１２０の焦点距離の変化が記述されたデータを処理し、然るべく投影器１１０へ送られる信号を変更する。次いで、投影器１１０は、変更された処理装置２４０からの信号に応じて、投影される可視的な信号２４５を調整する。次いで、投影される可視的な信号２４５は、レンズ１２０の焦点距離の変化の後の、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲を示す。
【００４１】
説明のために、図５は、投影される可視的な信号２４５を長方形範囲として表すが、投影される可視的な信号２４５は、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲若しくは部分を示すことが可能な如何なる形態も取り得る。処理装置２４０及び投影器１１０は、レンズ１２０の焦点距離の変化に応じて、投影される可視的な信号２４５を変更する。例えば、投影される可視的な信号２４５Ａは、レンズ１２０の１つの焦点距離に対応して、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲を示す。レンズ１２０の焦点距離が狭まると、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲が大きくなる。これは、投影される可視的な信号２４５Ｂとして現れるよう、投影される可視的な信号２４５Ａを変更することによって示される。同様に、レンズ１２０の焦点距離が広がると、画像捕捉装置２３０の視野における対象物の表面３００の範囲は小さくなり、これに対して、投影される可視的な信号２４５Ｂは、投影される可視的な信号２４５Ａとして現れるよう変更される。一実施形態で、処理装置２４０は、投影器１１０への入力信号を変化させることによって、投影される可視的な信号２４５Ａ及び投影される可視的な信号２４５Ｂを生成する。他の実施形態で、処理装置２４０は、投影器１１０の仮想ラスタ開口角度を調整することによって、投影される可視的な信号２４５Ａ及び投影される可視的な信号２４５Ｂを生成する。
【００４２】
他の実施形態で、ズーム調整部１５０は、また、画像捕捉装置２３０の視野を変更する。例えば、ズーム調整部１５０の１つの設定は、人物像形式の画像に関して画像捕捉装置２３０の視野を最適化する。ズーム調整部１５０の別の設定は、景観形式の画像に関して画像捕捉装置２３０の視野を最適化する。画像捕捉装置２３０の視野の変更により、処理装置２４０は、投影される可視的な信号２４５が現在の視野設定における画像捕捉装置２３０の対応する視野を示すように、投影される可視的な信号２４５の形態を調整する。
【００４３】
図６は、本発明における、投影される可視的な信号２４５を変更する方法の実施例のフローチャートである。一実施形態で、図６に記載されるステップは、処理装置２４０によって実施される。
【００４４】
処理装置２４０は、カメラ１００の向きを表すデータを方向センサ２１０から受信する（６２０）。一実施形態で、カメラ１００の向きは、ユーザ定義の基準方向に対して測定される。基準方向を指示するよう、処理装置２４０は初期設定信号を受信する（６０２）。６０２での初期設定信号の受信に応じて、処理装置２４０は、基準方向が記述されたデータを記憶する（６４０）。一実施形態で、６４０で記憶される「基準方向が記述されたデータ」とは、初期設定信号が受信された時点（６０２）で処理装置２４０によって受信されている方向センサ２１０からのデータである。基準方向が定義されている場合、方向センサ２１０は、ユーザ定義の基準方向に対して、カメラ１００の向きを決定する。カメラ１００の向きが変化すると、処理装置２４０は、方向センサ２１０から新しいデータを受信する。次いで、処理装置２４０は、カメラ１００の現在の向きを表す受信データを記憶する（６３０）。
【００４５】
６３０で現在のカメラの向きに関するデータ（以下、「方向データ」という。）を記憶した後、処理装置２４０は、基準方向が指定されているかどうかを判断する（６５０）。６４０で基準方向が記憶された場合、処理装置２４０は、６３０で記憶された現在の方向データと、６４０で記憶された基準方向が記述されたデータとの間の差分を決定することによって、基準方向に対するカメラ１００の向きを決定する（６６０）。６４０で基準方向が記憶されなかった場合には、処理装置２４０は、水平基準方向又は垂直基準方向のいずれか適切な方を決定する（６７０）。
【００４６】
６３０で記憶された現在の方向データによって、カメラの向きは水平基準が適切であると判断された場合には、処理装置２４０は、水平基準に対するカメラ１００の向きを計算する（６７５）。６３０で記憶された現在の方向データによって、カメラの向きは垂直基準が適切であると判断された場合には、処理装置２４０は、垂直基準に対するカメラ１００の向きを計算する（６７７）。一実施形態で、処理装置２４０は、適切な基準方向を決定するために、以前に測定されたカメラ１００の向きを使用する。例えば、１０秒、１５秒、又はその他特定の間隔を有する一定の時間の間主に水平な向きでカメラ１００を位置付けることによって、処理装置２４０は、水平基準に対するカメラ１００の向きを計算する（６７５）。カメラ１００の向きを計算した後、処理装置２４０は、カメラ１００の向きを表す変換係数（transformation）を計算する（６８０）。次いで、６８０で計算された変換係数は、投影器１１０の入力を生成するよう、６３０で記憶されたデータへ適用される（６９０）。
【００４７】
他の実施形態で、カメラ１００は、レンズ１２０の焦点距離を調整するズーム制御部２６０を有する。処理装置２４０は、レンズ１２０の焦点距離の変化に基づいて可視的な信号２４５を変更するために、ズーム制御部２６０からのデータを使用することができる。処理装置２４０は、レンズ１２０の焦点距離を表すズーム制御部２６０からのデータを受信する（６１０）。次いで、６１０で受信されたズーム制御部２６０のデータは記憶される（６１２）。次いで、処理装置２４０は、６１２で記憶されたズーム制御部２６０のデータからスケール係数を計算する（６１５）。次いで、６１５で計算されたスケール係数は、投影器１１０の入力を生成するために、６３０で記憶された方向センサ２１０のデータへ適用される（６９０）。
【００４８】
代替の実施形態で、処理装置２４０は、現在の方向センサ２１０のデータを以前の方向センサ２１０のデータと比較することによって、カメラ１００の向きを決定する（６６０）。カメラ１００の向きを変化させると、記憶された現在の向きデータは、基準となる向きとして記憶される（６４０）。これは、処理装置２４０が、指定される基準方向に対してよりもむしろ、以前のカメラの１００の向きに対して現在のカメラ１００の向きを計算することを可能にする（６６０）。
【００４９】
図７は、本発明においてカメラ１００により画像を捕捉する方法の一実施形態を表す。一実施形態で、基準方向は初期化され（７１０）、カメラ１００の向きは、その基準方向に対して決定される。７１０で初期化された基準方向は、対象物の表面３００に対する光軸３１０の所望の向きを表す。他の実施形態で、基準角度は、７１０での初期化の必要性を除くよう、予め決定される。
【００５０】
次いで、ユーザは、捕捉されるべき画像を表す撮像対象にカメラ１００を合わせる（７２０）。７２０でユーザが撮像対象にカメラ１００を合わせた後、カメラ１００は、ユーザから入力信号を受信する（７３０）。７３０での入力信号の受信により、方向センサ２１０はカメラ１００の向きを決定する（７４０）。他の実施形態で、カメラ１００の向きは、７３０でユーザから入力信号を受信しなくとも、連続的に決定される（７４０）。
【００５１】
７４０でカメラ１００の向きを決定した後、可視的な信号２４５は、画像捕捉装置２３０の視野における撮像対象の部分を示すよう、撮像対象上に投影される（７５０）。必要ならば、ユーザは、カメラ１００を再び撮像対象に合わせる（７６０）ために、投影される可視的な信号２４５を使用することができる。従って、撮像対象の所望の部分は、画像捕捉装置２３０の視野内にある。７６０でユーザがカメラ１００を再び捕捉対象に合わせることにより、光軸３１０及び対象物の表面３００の相対的な向きが変化する。従って、７６０での向きの再調整に付随するカメラ１００の向きが決定される（７６２）。次いで、投影される可視的な信号２４５は、７６０で再び合わせられたカメラの向きを示すよう変更される（７６５）。
【００５２】
カメラ１００がほぼ捕捉対象に合わせられると、捕捉対象の画像は、画像捕捉装置を作動させることによって捕捉される（７７０）。次いで、７７０で捕捉された捕捉対象の画像を表すデータと、カメラ１００の向きを表すデータとが記憶装置２５０に記憶される（７８０）。
【００５３】
ここで使用されるように、“一実施形態”又は“１つの実施形態”への言及は、その実施形態に関連して記載される特性、構成、又は特徴が本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。明細書中の様々な箇所で現れる“一実施形態で”というフレーズは、必ずしも全てが同じ実施例を指しているわけではない。
【００５４】
ここで使用されるように、語“有する”、“含む”、“備える”、“から成る”又はそれらの変形は、非排他的な包含を対象とするよう意図される。例えば、一覧の要素を含む工程、方法、物又は装置は、必ずしもこれらの要素に限定されず、このような工程、方法、物、又は装置に明示的に挙げられていない他の要素を含みうる。更に、逆にたとえ明示的に述べられているとしても、“若しくは”、“又は”、“あるいは”は、包括的な“ｏｒ”であって、排他的な“ｏｒ”ではない。例えば、状態Ａ又はＢは以下のいずれか１つ、即ち、Ａは真であり（又は、存在し）且つＢは否であり（又は、存在せず）、Ａは否であり（又は、存在せず）且つＢは真であり（又は、存在し）、更に、Ａ及びＢは両方とも真である（又は、存在する）ことによって満足される。
【００５５】
更に、“１つの”の使用は、本発明の要素及び部品を記述するために使用される。これは、単に便宜上用いられおり、本発明の一般的な場面を与えているにすぎない。かかる記載は、１つ又は少なくとも１つを含むと読まれるべきであり、構成要素の前に特に個数が付されていない場合は、また、その構成要素が単一であることが明示されない限り、複数個の場合を含む。
【００５６】
本発明の実施形態に関する先の記載は、説明及び記載の目的のために提示されている。包括的であること又は本発明を開示される厳密な形態に限定することは意図されない。多数の変更及び変形は、上記記載を鑑みて可能である。本発明の適用範囲は、発明の詳細な記載によって限定されず、むしろ、本願の特許請求の範囲によって限定される。当業者には当然のことながら、本発明は、その精神又は本質的特質から外れることなく、他の特定の形態において具現化されても良い。同様に、モジュール、ルーチン、特徴、特性、方法論及び他の態様の特定の名称及び区分は、必須又は重要ではなく、本発明又はその特徴的事項を実施するメカニズムは、異なる名称、区分及び／又は形式を有しても良い。更に、当業者には明らかなように、本発明のモジュール、ルーチン、特徴、特性、方法論及び他の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又は、これら３つの如何なる組合せとしても実施され得る。当然、本発明のモジュールの例である構成要素がソフトウェアとして実施されようとなかろうと、かかる構成要素は、独立プログラムとして、より長いプログラムの一部として、複数の別々のプログラムとして、静的又は動的リンクライブラリとして、カーネルロード可能モジュールとして、デバイスドライバとして、及び／又は、コンピュータプログラミングの分野において通常の知識を有する者に現在又は将来知られる全てのあらゆる他の方法で、実施され得る。更に、本発明は、如何なる特定のプログラミング言語による実施にも、あるいは、如何なる特定のオペレーティングシステム又は環境に関する実施にも全く限定されない。従って、本発明の開示は、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の適用範囲を限定せずに表すよう意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明におけるカメラの一実施形態の正面図及び側面図である。
【図２】本発明におけるカメラの一実施例のハイレベルブロック図である。
【図３】本発明の方向センサ及びレンズの一実施例である。
【図４】本発明の一実施例に従うカメラの向きの変化に応じて投影される可視的な信号の一変形例である。
【図５】本発明の一実施形態に従うレンズの焦点距離の変化に応じて投影される可視的な信号の一変形例である。
【図６】本発明において投影される可視的な信号を変更する方法の実施例を示すフローチャートである。
【図７】本発明において画像を捕捉する方法の実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１００  カメラ
１１０  投影器
１２０  レンズ
１３０  通信モジュール
１４０  入力ボタン
１５０  ズーム調整部
１６０  スロット
２１０  方向センサ
２２０  アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）
２３０  画像捕捉装置
２４０  処理装置
２５０  データ記憶装置
２６０  ズーム制御部
【図１】
2008233899.tif 000003
【図２】
2008233899.tif 000004
【図３】
2008233899.tif 000005
【図４】
2008233899.tif 000006
【図５】
2008233899.tif 000007
【図６】
2008233899.tif 000008
【図７】
2008233899.tif 000009