(57)【要約】【課題】パン／チルトしながらズーム操作を行うと手がぶれる、または、ズーミングが早すぎたり遅すぎたりして、期待した映像が撮れないと言う問題があった。【解決手段】可変ズームレンズを有する撮影装置で、撮影方向の角度変化量を検出する角度変化量検出手段と、所定のパラメータと前記角度変化量からズーム倍率を計算してズームレンズのズーム倍率を変更するズーム倍率変更手段とを持つ。【選択図】図１
2016021669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変ズームレンズを有する撮影装置で、撮影方向の角度変化量を検出する角度変化量検出手段と、所定のパラメータと前記角度変化量に応じてズーム倍率を計算して変更するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
所定のパラメータを入力することができるズーム倍率変更手段とを持つことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
所定のパラメータと前記角度変化量からズーム倍率を計算する複数の計算式を有し、そのうちの選択された一つの計算式によりズーム倍率を計算して変更するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項４】
ズーム倍率は角度変化量に比例する計算式を有するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項５】
ズーム倍率は被写体までの距離に比例する計算式を有するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ズームレンズを有しているカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用ビデオカメラで撮影中に、ユーザーがビデオカメラをパン／チルトしつつ、ズーム倍率を変更したい場面ある。例えば、高層建築物を下から上にズーミングしながらチルトする場面や、運動会の徒競走で走っている子供をパンして追いかける場面などがある。このような時、被写体に合わせて手動でズームレバーまたはズームボタンを操作するのが一般的である。このため、手がぶれる、または、ズーミングが早すぎたり遅すぎたりして、期待した映像が撮れないという問題があった。
【０００３】
一方で、従来より、被写体とカメラの際だの距離に応じてズームを制御するオートズーム機能をカメラがある。この方式では、距離測定用のハードウェア等が必要となり、また、距離を性格に測定できないこともあるという問題もあった。
【０００４】
他の従来例としては、画像に写っている被写体を元にズーム倍率を制御するものもある。例えば、特許文献１では、顔画像の面積を検出して、基準の顔面積と比較することによりその差が０となるようにズームを制御する。
【０００５】
また、特許文献２でも、画像中の被写体の面積からカメラの方向とズームを自動調整する雲台カメラが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１５３０４７号公報
【特許文献２】特開平５−２１９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例では被写体の面積計算などソフトウェアの処理負荷が大きいという問題があった。
【０００８】
また、特に被写体が検出できる特徴を持たない場合には適用できないという問題があった。例えば、高層建築物を下から上にチルトするような場面には適用するのは困難であった。
【０００９】
本出願に係わる第１の発明の目的は、被写体が検出できる特徴を持たない場合に、ユーザーがパンまたはチルトと同時にズーム倍率を変更したい場合に、ズーム操作にかかる負担を少なくすることである。
【００１０】
本出願に係わる第２の発明の目的は、ズーム倍率の変化の範囲をユーザーが任意に選択できることである。
【００１１】
本出願に係わる第３の発明の目的は、ズーム倍率の変化のパターンをユーザーが任意に選択できることである。
【００１２】
本出願に係わる第４及び第５の発明の目的は、ソフトウェアの処理負荷を少なくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の撮影装置は、可変ズームレンズを有する撮影装置で、撮影方向の角度変化量を検出する角度変化量検出手段と、所定のパラメータと前記角度変化量に応じてズーム倍率を計算して変更するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の他の特徴とするところは、所定のパラメータを入力することができるズーム倍率変更手段とを持つことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の他の特徴とするところは、所定のパラメータと前記角度変化量からズーム倍率を計算する複数の計算式を有し、そのうちの選択された一つの計算式によりズーム倍率を計算して変更するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の他の特徴とするところは、ズーム倍率は角度変化量に比例する計算式を有するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、ズーム倍率は被写体までの距離に比例する計算式を有するズーム倍率変更手段とを持つことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、パン／チルト角度から処理負荷の小さい計算式によって自動で適切なズーム制御を行うことができる。また、被写体の検出を行う必要がないので、特徴がないシーンにも適用することができる。
【００１８】
ユーザーはズーム操作にかかる負担が少ないため、パン／チルト操作のみに集中できるため手ぶれを抑えたりパン／チルト方向を一定に保つことが容易となる。また、ズーム速度を最適に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例における撮影装置
【図２】実施例における画面例
【図３】実施例におけるズーム倍率設定手段のフローチャート
【図４】実施例における画面例
【図５】実施例におけるチルト角度に対するズーム倍率のグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。図１は、本実施形態によるカメラ１００の構成例を示すブロック図である。
【００２１】
図１において、１０１はズームレンズを含む撮影レンズである。撮像部１０２は光学像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ素子等で構成される。１０３はＡ／Ｄ変換器であり、前記撮像部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。画像処理部１０４は、Ａ／Ｄ変換器１０３からのデジタル信号出力に対して、必要ならば所定のリサイズ処理や色変換処理などの画像処理を行い、所定の画像データ形式（例えばＪＰＥＧ形式など）に変換して、ＲＡＭ１０５に格納する。
【００２２】
ＲＡＭ１０５は、読み書き可能なメモリであり、ＣＰＵ１０７が動作用の定数、変数等を格納するために使われる。また、画像処理部１０４からの画像データや表示部１０９に表示するための表示データを格納するためにも使われる。
【００２３】
ＲＯＭ１０６は、読み出し専用の不揮発性メモリであるが、電撃的に消去・書き換え可能なものもある。例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリが用いられる。ＲＯＭ１０６にはＣＰＵ１０７の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいう、プログラムとは、本実施形態にて後述するフローチャートを実行するプログラムのことである。
【００２４】
ＣＰＵ１０７は、カメラ１００全体を制御する。前述したＲＯＭ１０６に記録されたプログラムを実行することで、後述する本実施形態の各処理を実現する。また、ＣＰＵ１０７はＲＡＭ１０５に表示データを格納して、表示部１０９を制御することにより表示制御も行う。また、ＣＰＵ１０７は前記ズームレンズへ駆動信号を送ることにより、ズーム倍率を変更することができる。
【００２５】
操作部１０８は、カメラを操作するための操作部材で構成されている。操作部材としては、カメラの電源をオン／オフするための電源ボタン、記録開始／停止するための記録ボタンがある。また、カメラの各機能を設定するためのメニュー画面を表示部１０９に表示するためのメニューボタン、メニュー画面でカーソル移動を行うための上下左右ボタン、及び決定を行う決定ボタン等もある。さらにズーム倍率を変更するためのズームレバーを有している。ＣＰＵ１０７は、ボタンが押されたことを検出して、ボタンに応じてカメラの動作を制御する。
【００２６】
また、ボタン以外にも表示部と一体化したタッチパネル式の操作部材も考えられる。ＣＰＵ１０７は、タッチされた位置を検出して、タッチされた位置に応じてカメラの動作を制御する。
【００２７】
表示部１０９は、例えば液晶パネルとその制御回路で構成されており、ＲＡＭ１０５に格納されている表示データを読み込み、液晶パネル上に表示する。また、外部のＴＶモニタへ表示することも考えられる。
【００２８】
記録メディアＩ／Ｆ１１０は、記録メディア２００とカメラ内部のバスを接続するためのインターフェースである。ＣＰＵ１０７は記録メディアＩ／Ｆ１１０を介して、記録メディア２００からデータを読み込む、または、記録メディア２００へデータを書き込むことができる。
【００２９】
角度センサー１１１は、カメラ１００の光軸の角度変化量を測定する。例えば、ジャイロセンサーを使用して角速度を検出し、その値を積分することによって、ある時間から現在までの角度変化量を取得することができる。
【００３０】
次に本実施形態におけるパン／チルト角度に応じてズーム倍率を設定する処理について述べる。。図２は、カメラをチルトして高層建築物を撮影した際の画面のＵＩ例である。これらのＵＩ画面はＣＰＵ１０７が各画面データをＲＡＭ１０５に格納し、表示部１０９がＲＡＭから画面データを読み出して表示する。また、この例ではタッチパネル式の操作部材を持つ。画面上にはボタン２０２が表示されており、ユーザーがボタンをタップすると、操作部１０８がＣＰＵ１０７にタップ座標を通知し、ＣＰＵ１０７は通知された座標に描画されたボタンに応じた処理を実行する。
【００３１】
また、操作部材としてはハードウェアとして上下左右ボタン及び決定ボタンを持ち、それによりカメラを操作するものも考えられる。
【００３２】
図２（ａ）はカメラの各種設定を行うメニュー画面である。ユーザーがこのメニュー画面から「パン／チルト連動ズーム」メニュー２０１をタップすると、ＣＰＵ１０７は図２（ｂ）の画面を描画する。
【００３３】
図２（ｂ）は開始方向のズーム設定画面である。ユーザーはカメラを開始方向に向けた後、ズームを調整して所望の画角に設定した後、「次へ」ボタン２０２をタップする。ＣＰＵ１０７は、この時のズーム倍率Ｍ０をＲＡＭ１０５に格納して、図２（ｃ）の画面を描画する。
【００３４】
図２（ｃ）は方向設定画面である。ＣＰＵ１０７は方向を選択するためのガイド２０３を描画する。ユーザーはパンを行う場合は水平方向直線を、チルトを行う場合は垂直方向直線をタップする。ＣＰＵ１０７は水平方向直線か垂直方向直線かのいずれかがタップされた通知を受けて、方向判別フラグをＲＡＭ１０５に格納して、図２（ｄ）を描画する。また、ガイド２０３は、直線以外にもボタン形式の場合も考えられる。
【００３５】
図２（ｄ）はチルト角度設定画面である。前記方向判別フラグがチルト方向であった場合の例である。ユーザーが真っ直ぐチルトできるように垂直ガイド２０４を表示している。ユーザーは所望の位置までチルトした後、「次へ」ボタン２０２をタップする。ＣＰＵ１０７は、この時のチルト角度θＮを角度センサー１１１から取得して、ＲＡＭ１０５に格納する。その後、図２（ｅ）の画面を描画する。
【００３６】
図２（ｅ）は終了方向のズーム設定画面である。ユーザーはズームを調整して所望の画角に設定した後、「次へ」ボタン２０２をタップする。ＣＰＵ１０７は、この時のズーム倍率ＭＮをＲＡＭ１０５に格納して、図２（ｆ）の画面を描画する。さらにＣＰＵ１０７はズームレンズへ駆動信号を送り、ズーム倍率を開始方向のズーム倍率Ｍ０に戻す。
【００３７】
図２（ｆ）は記録開始通知画面である。ユーザーは元の開始方向にカメラを向ける。このとき、ＣＰＵ１０７は図２（ｂ）の画面で開始方向のズーム倍率を調整した際の静止画像をＲＡＭ１０５に一時的に格納しておき、この画面で透過表示することにより、ユーザーが開始方向の位置に正確に戻せるようにすることも考えられる。
【００３８】
ユーザーが「記録」ボタン２０５をタップするとＣＰＵ１０７は、記録を開始すると共に、角度センサー１１１からチルト角度θを取得して、チルト角度θに応じたズーム倍率Ｍを設定する。
【００３９】
図３は本実施形態におけるズーム倍率設定手段のフローチャートである。このフローチャートにおける各処理は、ＣＰＵ１０７がＲＯＭ１０６に格納されたプログラムを読み込んで実行することにより実現される。
【００４０】
ステップ３０１で、ＣＰＵ１０７は前記開始方向のズーム設定画面により、ズーム倍率Ｍ０をＲＡＭ１０５に格納する。
【００４１】
ステップ３０２で、ＣＰＵ１０７は前記方向設定画面及び角度設定画面により、パン／チルト角度θＮを角度センサー１１１から取得してＲＡＭ１０５に格納する。
【００４２】
ステップ３０３で、ＣＰＵ１０７は前記終了方向のズーム設定画面により、ズーム倍率ＭＮをＲＡＭ１０５に格納する。その後、ステップ３０４で、ＣＰＵ１０７はズーム倍率を開始方向のズーム倍率Ｍ０に変更するようズームレンズへ駆動信号を送る。
【００４３】
ステップ３０５で、ＣＰＵ１０７は前記記録開始通知画面を表示し、ユーザーからの記録開始操作があるまで待機する。ユーザーからの記録開始操作が検出された場合はステップ３０６に進む。
【００４４】
ステップ３０６で、ＣＰＵ１０７はユーザーからの記録停止操作があるかどうかをチェックする。記録停止操作が検出された場合はステップ３１４に進む。記録停止操作が検出されない場合はステップ３０７に進む。
【００４５】
ステップ３０７で、ＣＰＵ１０７は現在のパン／チルト角度θｎを角度センサー１１１から取得して、ステップ３０８で現在のθｎが前回のθ（ｎ−１）より大きいかをチェックする。θｎがθ（ｎ−１）より大きい場合はステップＳ３０９に進む。小さい場合はパン／チルト角度がユーザーの意図とは逆の方向に戻っているため、ズーム倍率を変更させないようステップ３０６に戻る。
【００４６】
ステップ３０９で、ＣＰＵ１０７はＲＡＭ１０５に格納されているズームモードフラグが角度比例ズームモードかどうかをチェックする。角度比例ズームモードの場合はステップ３１０に進む。角度比例ズームモードでない場合はステップ３１１に進む。
【００４７】
図５の数式１は角度比例ズームモード時のズーム倍率の計算式である。また、図５の数式２は距離比例ズームモード時のズーム倍率の計算式である。
【００４８】
図５のグラフ１は、開始方向のズーム倍率Ｍ０を１倍、終了方向のズーム倍率ＭＮを５倍、パン／チルト角度θＮを６０度とした時の前記角度比例の数式１と前記距離比例の数式２をグラフ化したものである。
【００４９】
角度比例ズームモードでは、ユーザーが等速でパン／チルトした場合に、ズーム倍率の変化も等速となるので、急激なズーム変化のない映像となる。一方で、距離比例ズームモードでは、被写体の大きさが画角上で一定の割合を占めるようにズームを変化させるものである。
【００５０】
ステップ３１０で、ＣＰＵ１０７は前記角度比例の数式１によりθｎからズーム倍率Ｍｎを計算する。また、ステップ３１１で、ＣＰＵ１０７は前記距離比例の数式２によりθｎからズーム倍率Ｍｎを計算する。
【００５１】
ステップ３１２でステップ３１０またステップ３１１で計算されたズーム倍率ＭｎになるようＣＰＵ１０７はズームレンズに駆動信号を送る。
【００５２】
図４（ａ）は、ズームモードを設定するためのメニュー画面の例である。ユーザーは、事前にチルト角度θに比例してズーム倍率Ｍを変化させる角度比例ズームモードと、被写体までの距離に比例してズーム倍率Ｍを変化させる距離比例ズームモードとのいずれかを選択できる。また、前記図２（ａ）〜（ｆ）の一連の画面の間で、ズームモード設定画面を表示して、ユーザーに設定させるということも考えられる。
【００５３】
また、その他の選択方法としては、ＣＰＵ１０７が開始位置のズーム倍率Ｍ０、終了位置のズーム倍率ＭＮ、パン／チルト角度θＮから好適なズームモードを選択することも考えられる。例えば、パン／チルト角度θＮが非常に小さい場合は、距離比例ズームモードでは、θが大きくなるとズームの変化が急激に大きくなるので、映像としては好ましくない可能性もある。そのため、ＣＰＵ１０７がθＮと所定の閾値を比較して、閾値以下の場合は角度比例ズームモードを選択するといったことが考えられる。
【００５４】
また、図４（ｂ）は、チルト中の画面の例である。ユーザーが真っ直ぐにチルトできるように垂直方向直線をガイドとして表示している。また、ズーム倍率目盛を表示して、その位置までチルトした際のズーム倍率をユーザーが一目で認識できるようになっている。
【００５５】
ステップ３１３で、θｎがＲＡＭ１０５に格納されたθＮより小さいかをチェックする。θｎがθＮより小さい場合はステップ３０６に戻る。大きい場合はステップ３１４に進む。
【００５６】
ステップ３１４で、ＣＰＵ１０７は記録を停止する。
【００５７】
以上のように、本実施形態によればパン／チルト角度に応じてズーム倍率が自動で変更されるため、ユーザーはパン／チルト操作のみに集中することができ、結果として手ぶれなのどの撮影ミスを減少させることができる。また、ズーミングが自動でなされるのでズームの変化速度が乱れずに安定した映像を作成することができる。さらに、パン／チルト角に比例したズームモードと、被写体までの距離に比例したズームモードといった、複数のズームモードをユーザーが任意に切り替えることができるため、幅広い映像製作に適用することが可能である。
【００５８】
以上、本発明をその好適な実施形態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。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００５９】
また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。
【００６０】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。
【００６１】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００６２】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。
【００６３】
また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【符号の説明】
【００６４】
１０１  ズームレンズ、１０２  撮像部、１０３  Ａ／Ｄ変換器、１０４  画像処理部、１０５  ＲＡＭ、１０６  ＲＯＭ、１０７  ＣＰＵ、１０８  操作部、１０９  表示部、１１０  記録メディアＩ／Ｆ、１１１  角度センサー、２００  記録メディア
【図１】
2016021669.tif 000003
【図２】
2016021669.tif 000004
【図３】
2016021669.tif 000005
【図４】
2016021669.tif 000006
【図５】
2016021669.tif 000007