(57)【要約】【課題】撮影装置から被写体が離れたり人込みに紛れるなどして、被写体の位置が目視しにくい状況であっても、被写体に対して正確に合焦した上で素早い撮影を可能にする。【解決手段】被写体２００の無線発信機２０２から、被写体２００の現在位置情報（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を得る。また、ＧＰＳ受信機３０の受信した電波信号に基づき、カメラ１００の現在位置情報（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を得る。そして、カメラ１００と被写体２００との距離Ｌを算出し、距離Ｌに対応する合焦位置を求め、当該合焦位置にフォーカスレンズを移動する。【選択図】  図１
2009008842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に設置されており、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて前記被写体の現在位置情報を取得する被写体位置取得部と、
前記被写体位置取得部の取得した被写体の現在位置情報を送信する送信部と、
前記送信部から送信された被写体の現在位置情報を受信する受信部と、
撮影装置に設置されており、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて撮影装置の現在位置情報を取得する撮影装置位置取得部と、
前記被写体の現在位置情報と前記撮影装置の現在位置情報とに基づき、前記被写体と前記撮影装置の間の距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部の算出した距離に基づき、前記撮影装置の撮影レンズの焦点調節を行う調節部と、
を備える撮影システム。
【請求項２】
前記撮影装置から前記被写体に対する高度差を検出する高度差検出部をさらに備え、
前記距離算出部は、前記被写体の現在位置情報と前記撮影装置の現在位置情報と前記高度差検出部の検出した高度差に基づき、前記被写体と前記撮影装置の間の距離を算出する請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
前記距離算出部の算出した距離が所定の測定誤差を生じる距離を下回っているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記距離が前記所定の測定誤差を生じる距離を下回っている場合、コントラストＡＦその他前記所定の測定誤差未満の精度を確保できる焦点調節手段により焦点調節を行う請求項１または２に記載の撮影システム。
【請求項４】
前記撮影装置の撮影レンズの光軸の方位を検出する光軸方位検出部と、
前記撮影装置の画角を検出する画角検出部と、
前記被写体の現在位置情報と前記撮影装置の現在位置情報と前記検出された撮影装置の撮影レンズの光軸の方位と前記検出された撮影装置の画角とに基づき、前記撮影装置の表示装置に表示されたスルー画像における被写体の表示位置を算出する被写体表示位置算出部と、
前記算出された被写体の表示位置に基づき、前記被写体の表示位置を示すマーカを前記スルー画像に重畳して表示する表示制御部と、
をさらに備える請求項１〜３のいずれかに記載の撮影システム。
【請求項５】
撮影レンズを介して受光した被写体像を撮影する撮影部と、
ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて被写体の現在位置情報を受信する受信部と、
ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて撮影装置の現在位置情報を取得する撮影装置位置取得部と、
前記被写体の現在位置情報と前記撮影装置の現在位置情報とに基づき、前記被写体と前記撮影装置の間の距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部の算出した距離に基づき、前記撮影レンズの焦点調節を行う調節部と、
を備える撮影装置。
【請求項６】
ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて被写体の現在位置情報を受信するステップと、
ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて撮影装置の現在位置情報を取得するステップと、
前記被写体の現在位置情報と前記撮影装置の現在位置情報とに基づき、前記被写体と前記撮影装置の間の距離を算出するステップと、
前記算出した距離に基づき、撮影レンズの焦点調節を行うステップと、
を含む撮影方法。
【請求項７】
請求項６に記載の撮影方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影時の焦点調節に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、被写体とカメラ双方にＧＰＳを搭載して、自動追尾撮影する。
【０００３】
特許文献２では、被写体の位置をＧＰＳなどで探索してカメラの方向およびレンズ（の画角）を調節する。
【０００４】
特許文献３および４では、カメラの絶対位置と被写体までの相対位置から被写体の絶対位置を求める。
【特許文献１】特開２００４−１１２６１５号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２０５号公報
【特許文献３】特開２００１−９１２５３号公報
【特許文献４】特開２００１−１２８０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
引用文献１および２では、ピント合わせについて何も触れられていない。また、特許文献３および４では、被写体を撮像して相対距離を求めるため、距離を得るのに時間がかかる。
【０００６】
本発明は、撮影装置から被写体が離れたり人込みに紛れるなどして、被写体の位置が目視しにくい状況であっても、被写体に対して正確に合焦した上で素早い撮影を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る撮影システムは、被写体に設置されており、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて被写体の現在位置情報を取得する被写体位置取得部と、被写体位置取得部の取得した被写体の現在位置情報を送信する送信部と、送信部から送信された被写体の現在位置情報を受信する受信部と、撮影装置に設置されており、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて撮影装置の現在位置情報を取得する撮影装置位置取得部と、被写体の現在位置情報と撮影装置の現在位置情報とに基づき、被写体と撮影装置の間の距離を算出する距離算出部と、距離算出部の算出した距離に基づき、撮影装置の撮影レンズの焦点調節を行う調節部と、を備える。
【０００８】
これにより、被写体がどこにいても、また撮影装置を被写体に向けていなくても、撮影レンズを合焦状態に調節できるので、撮影の時間浪費を小さくできる。
【０００９】
撮影装置から被写体に対する高度差を検出する高度差検出部をさらに備え、距離算出部は、被写体の現在位置情報と撮影装置の現在位置情報と高度差検出部の検出した高度差に基づき、被写体と撮影装置の間の距離を算出してもよい。
【００１０】
すなわち、撮影装置と高度差のある被写体に対して正しい距離を求めることができ、合焦精度が向上する。
【００１１】
距離算出部の算出した距離が所定の測定誤差を生じる距離を下回っているか否かを判定する判定部をさらに備え、距離が所定の測定誤差を生じる距離を下回っている場合、コントラストＡＦその他前記所定の測定誤差未満の精度を確保できる焦点調節手段により焦点調節を行ってもよい。
【００１２】
すなわち、測距結果に対して測距誤差が無視できないくらい大きい場合は、より測距精度の高い測距方式に切り替えることで測距精度を向上させることができる。
【００１３】
撮影装置の撮影レンズの光軸の方位を検出する光軸方位検出部と、撮影装置の画角を検出する画角検出部と、被写体の現在位置情報と撮影装置の現在位置情報と検出された撮影装置の撮影レンズの光軸の方位と検出された撮影装置の画角とに基づき、撮影装置の表示装置に表示されたスルー画像における被写体の表示位置を算出する被写体表示位置算出部と、算出された被写体の表示位置に基づき、被写体の表示位置を示すマーカをスルー画像に重畳して表示する表示制御部と、をさらに備えてもよい。
【００１４】
すなわち、目視で被写体を識別しがたい場合でも、撮影装置の表示装置に被写体のいる位置がスルー画とともに示されるので、被写体に対して確実に画角合わせをすることができる。
【００１５】
本発明に係る撮影装置は、撮影レンズを介して受光した被写体像を撮影する撮影部と、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて被写体の現在位置情報を受信する受信部と、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて撮影装置の現在位置情報を取得する撮影装置位置取得部と、被写体の現在位置情報と撮影装置の現在位置情報とに基づき、被写体と撮影装置の間の距離を算出する距離算出部と、距離算出部の算出した距離に基づき、撮影レンズの焦点調節を行う調節部と、を備える。
【００１６】
本発明に係る撮影方法は、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて被写体の現在位置情報を受信するステップと、ＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて撮影装置の現在位置情報を取得するステップと、被写体の現在位置情報と撮影装置の現在位置情報とに基づき、被写体と撮影装置の間の距離を算出するステップと、算出した距離に基づき、撮影レンズの焦点調節を行うステップと、を含む。
【００１７】
この撮影方法をコンピュータに実行させるプログラムも本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
これにより、被写体がどこにいても、また撮影装置を被写体に向けていなくても、撮影レンズを合焦状態に調節できるので、撮影の時間浪費を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の好ましい実施形態に係るカメラシステムの構成図である。このシステムは、カメラ１００、被写体２００に取り付けられたＧＰＳ受信機２０１および無線発信機２０２を含む。
【００２０】
ＧＰＳ受信機２０１は、ＧＰＳ衛星３００から衛星の軌道と、衛星に搭載された原子時計からの時刻のデータを含む電波信号を受信する。
【００２１】
無線発信機２０２は、ＧＰＳ受信機２０１の受信した電波信号を、被写体に固有の識別情報と対応づけ、電波あるいは光を用いてカメラ１００に無線送信する。
【００２２】
カメラ１００は、レンズ鏡胴１、ＣＰＵ７、フォーカスモータ９、ＧＰＳ受信機３０、無線受信機３１などを備えている。相対距離算出部７ｃは、ＣＰＵ７に後述のステップＳ６を実行させるためのプログラムであり、ＲＯＭ２４に記録されている。カメラ１００の構成は下記で詳細に説明する。
【００２３】
図２はカメラ１００のブロック図である。カメラ１００にはユーザがこのカメラ１００を使用するときに種々の操作を行なうための操作部２７が設けられている。この操作部２７には、カメラ１００を作動させるための電源投入用の電源スイッチ２７ａ、各種メニュー表示を自在に切り替えるメニュースイッチ２７ｂ、撮影の開始指示をＣＰＵ７へ出力するシャッターボタン２７ｄ、上下あるいは左右方向に操作可能なレバースイッチで構成され、該スイッチを一方の方向に操作することで望遠（ＴＥＬＥ）方向にズーム移動し、他方の方向に操作することで広角（ＷＩＤＥ）方向にズーム移動するズームスイッチ２７ｅ、各種のメニューの設定や選択あるいはズームを行なうための十字ボタン２７ｆが備えられている。
【００２４】
また、カメラ１００には、液晶ディスプレイや有機ＥＬなどで構成され、撮影画像や再生画像等を表示するための表示装置１９と、映像信号を生成して表示装置１９に供給するドライバ１８が備えられている。
【００２５】
また、カメラ１００には、閃光を発光するフラッシュ発光部１２と、フラッシュ発光部１２の発光タイミングおよび発光時間をＣＰＵ７からの指令に従って制御するフラッシュ制御回路１７が配備されている。
【００２６】
また、カメラ１００には、フォーカスレンズおよびズームレンズを含む撮影レンズを擁したレンズ鏡胴１と、撮影レンズを経由して結像された被写体像をアナログの画像信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ３とが備えられている。撮像素子はＣＣＤに限らず、ＣＭＯＳなどその他のものであってもよい。
【００２７】
撮影レンズは、アイリス機構（絞り）２の他、ズームレンズ，フォーカスレンズを備えており、ズームレンズを駆動してズーミングを行うズームモータ１０と、フォーカスレンズを駆動して焦点調整を行うフォーカスモータ９と、絞り調整を行うアイリスモータ８により、それぞれが駆動される。
【００２８】
ＣＣＤ３などの撮像素子は、照射された被写体光により発生した電荷を可変の電荷蓄積時間（露光期間）の間蓄積することにより画像信号を生成するものである。ＣＣＤ３からは、タイミングジェネレータ（ＴＧ）４から出力される垂直同期信号ＶＤに同期したタイミングでフレーム毎の画像信号が順次出力される。
【００２９】
ＣＣＤ３の受光面にはＲ，Ｇ，Ｂの微小なカラーフィルタがマトリクス状に配列されており、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分を含む撮像信号は、信号処理回路５で適当なレベルに増幅された後、画像処理回路６によってＲ，Ｇ，Ｂの各画像データとされる。なお、ＣＣＤ３の画素配置はベイヤ型やハニカム型等各種の配列方式を採用できる。
【００３０】
撮像素子にＣＣＤ３を用いた場合には、色偽信号やモアレ縞等の発生を防止するために、入射光内の不要な高周波成分を除去する光学的ローパスフィルタが配設されている。また、入射光内の赤外線を吸収若しくは反射して、長波長域で感度が高いＣＣＤ３固有の感度特性を補正する赤外カットフィルタが配設されている。
【００３１】
また、カメラ１００には、ＣＣＤ３からのアナログ画像信号が表わす被写体像のホワイトバランスを合わせるとともにその被写体像の階調特性における直線の傾き（γ）を調整し、さらにアナログ画像信号を増幅する増幅率可変の増幅器を含む信号処理回路５が備えられている。
【００３２】
さらに、カメラ１００には、信号処理回路５からのアナログ信号をディジタルのＲ，Ｇ，Ｂ画像データにＡ／Ｄ変換する画像処理回路６と、その画像処理回路６からのＲ，Ｇ，Ｂ画像データを格納するＲＡＭ２５が備えられている。
【００３３】
本実施形態では、画像処理回路６は、８ビットの量子化分解能を有し、信号処理回路５から出力されるアナログＲ，Ｇ，Ｂ撮像信号を、ＣＣＤ３の受光量に応じ、レベル０〜２５５のＲ，Ｇ，Ｂデジタル画像データに変換して出力する。ただし、この量子化分解能はあくまで一例であって本発明に必須の値ではない。
【００３４】
また、カメラ１００には、バッテリ２９と、電源回路２８とが備えられている。
【００３５】
ＴＧ４は、ＣＣＤ３を駆動するための垂直同期信号ＶＤ，高速掃き出しパルスＰを含む駆動信号、信号処理回路５，画像処理回路６を制御する制御信号、およびＩ／Ｆ２６を制御する制御信号を出力する。また、このＴＧ４には、ＣＰＵ７からの制御信号が入力される。
【００３６】
ＣＰＵ７は、ズームモータドライバ１５、フォーカスモータドライバ１４、アイリスモータドライバ１３を制御してズームモータ１０、フォーカスモータ９、アイリスモータ８をそれぞれ駆動することにより被写体測距を行なう。
【００３７】
ＣＰＵ７は、シャッターボタン２７ｄが半押しされると、ＣＣＤ３によって周期的（１／30秒から１／60秒ごと）に得られる画像データに基づいて被写体の明るさの測光（ＥＶ値の算出）を行う。次に、ＣＰＵ７は、被写体の平均的な明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（ＥＶ値）を算出する。
【００３８】
そして、ＣＰＵ７は、得られたＥＶ値に基づいてアイリス２の絞り値（Ｆ値）及びＣＣＤ３の電子シャッタ（シャッタスピード）を含む露出値を、ＲＯＭ２４に格納された所定のプログラム線図にしたがって決定する。
【００３９】
シャッターボタン２７ｄが全押しされると、ＣＰＵ７は、その決定した絞り値に基づいてアイリス２を駆動し、アイリス２の開口径を制御して被写界深度を調節するとともに、決定したシャッタスピードに基づき、ＴＧ４を介してＣＣＤ３での電荷蓄積時間を制御する（ＡＥ動作）。
【００４０】
ＡＥ動作は、絞り優先ＡＥ，シャッタ速度優先ＡＥ，プログラムＡＥなどがあるが、いずれにおいても、被写体輝度を測定し、この被写体輝度の測光値に基づいて決められた露出値、すなわち絞り値とシャッタスピードとの組み合わせで撮影を行うことにより、適正な露光量と被写界深度で撮像されるように制御しており、面倒な露出決定の手間を省くことができる。
【００４１】
ＣＰＵ７は、自身の選定したフォーカスレンズの合焦検出範囲に対応する画像データを画像処理回路６から抽出する。フォーカスレンズの焦点位置を検出する方法は、合焦位置で画像データの高周波成分が最大振幅になるという特徴を利用して行う（コントラストＡＦ）。
【００４２】
ＣＰＵ７はフォーカスモータ９を駆動制御してフォーカスレンズを可動範囲内、即ち無限遠側の端点（ＩＮＦ点）から至近側の端点（ＮＥＡＲ点）の間で移動させている間に順次振幅値の計算を実行し、最大振幅を検出した時に対応する合焦位置に、フォーカスレンズを移動させるようにフォーカスモータ９に指令を出す。フォーカスモータ９は、ＣＰＵ７の指令に応じてフォーカスレンズを合焦位置に移動させる（ＡＦ動作）。なお後述するが、コントラスト算出部７ｂは、ＣＰＵ７がＡＦ動作を行うために各ブロックを制御する手段として機能させるプログラムであり、ＲＯＭ２４に記録されている。
【００４３】
ＣＰＵ７は、シャッターボタン２７ｄと接続されており、ユーザによりシャッターボタン２７ｄが半押しされた時に、この合焦位置の検出が行われる。また、ＣＰＵ７が、ズームスイッチ２７ｅによってユーザからのＴＥＬＥ方向又はＷＩＤＥ方向へのズームの指令を取得した場合に、ズームモータ１０を駆動させることにより、ズームレンズをＷＩＤＥ端とＴＥＬＥ端との間で移動させる。
【００４４】
フラッシュ制御回路１７は，フラッシュ発光部１２を発光させるためにバッテリ２９からの電力の供給を受けて図示しない閃光発光用のコンデンサを充電し、フラッシュ発光部１２の発光を制御する。
【００４５】
また、カメラ１００には、メディアコントローラ２２が備えられている。メディアコントローラ２２は、ＲＡＭ２５に格納された画像データを読み出して圧縮し、メモリカード２３に格納する。また、メディアコントローラ２２は、メモリカード２３に格納された画像データの読み出しにあたり、メモリカード２３固有の識別番号（ＩＤ）を抽出し、そのメモリカード２３に格納された画像データを読み出して伸長し、ＲＡＭ２５に格納する。
【００４６】
また、カメラ１００には、ＣＰＵ７と、ＲＯＭ２４と、表示用ドライバ１８とが備えられている。ＣＰＵ７は、このカメラ１００全体の制御を行なう。ＲＯＭ２４には、このカメラ１００固有の固体データやプログラム等が格納されている。画像処理回路６は、画像データを３色のＲＧＢ信号に変換して表示用ドライバ１８を経由して表示装置１９に出力する。撮影モードが設定されると、表示装置１９に継続的にＲＧＢ信号が出力され、スルー画像が表示される。
【００４７】
バッテリ２９は図示しない電池収納室に装填され、電源回路２８を介して、カメラ１００の各回路と電気的に接続される。
【００４８】
カメラ１００により撮影された被写体の画像信号は、Ｉ／Ｆ２６を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置に出力し、およびＩ／Ｆ２６を介して外部装置からカメラ１００に画像信号を入力することにより、その外部装置との間のデータ通信を担う。
【００４９】
ＧＰＳ受信機３０は、ＧＰＳ衛星３００から衛星の軌道と、衛星に搭載された原子時計からの時刻のデータを含む電波信号を受信する。
【００５０】
無線受信機３１は、無線発信機２０２から電波信号を無線受信する。無線発信機２０２および無線受信機３１の間で採用される通信方式は、例えば、IrDAのような光無線通信や、無線ＬＡＮなど各種のものが採用される。なお、カメラ１００のＧＰＳ受信機３０、無線受信機３１についても、Ｉ／Ｆ２６を介した外付けで問題なく、カメラ１００に内蔵する必然性はない。
【００５１】
ＧＰＳ受信機３０は、受信した電波の時間差により複数のＧＰＳ衛星３００との相対的な距離差を算出し、その軌跡である双曲面の交点を求める事でカメラ１００の現在位置情報（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を得る。３個の衛星の電波を捉えれば地球上の平面での位置がわかり（２次元測位）、４個以上の衛星の電波を捉えればさらに高度の情報を得ることができる（３次元測位）。
【００５２】
ＧＰＳ受信機２０１は、複数のＧＰＳ衛星３００から受信した電波信号に基づき、カメラ１００の現在位置情報の算出方法と同様にして、被写体２００の現在位置情報（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を得る。
【００５３】
図３に示すように、ＣＰＵ７は、被写体２００の現在位置情報（ｘ１，ｙ１，ｚ１）およびカメラ１００の現在位置情報（ｘ２，ｙ２，ｚ２）に基づき、両者の距離Ｌを算出する。なお、説明の簡略のため、図４に示すように、２次元測位の場合はｚ１＝ｚ２＝０であるとみなす。カメラ１００も被写体２００もグラウンドのような平坦な場所にいる場合は、実質的にｚ１＝ｚ２＝０であり、わざわざ３次元測位を採用する必要はないから、この場合は２次元測位で十分である。カメラ１００か被写体２００がビルの階上などの高所にあり、両者の高度が無視できない大きさである場合に限り、３次元測位を用いればよい。
【００５４】
図５は、被写体２００へのＧＰＳ２０１および無線発信機２０２の装着例を示す。この図では、人物被写体２００の手首にＧＰＳ受信機２０１を、人物被写体２００の衣服のポケットに無線発信機２０２を装着している。無論、これは例示にすぎず、どこにどの装置を装着するかは任意である。
【００５５】
図６はカメラ１００のＣＰＵ７が実行する撮影準備処理の流れを示す。この処理は、撮影指示（シャッターボタン２７ｄの全押し）が行われる前に実行され、例えば撮影モードの設定に応じて開始する。
【００５６】
Ｓ１では、被写体識別情報の設定を受け付ける。設定の入力元は、無線発信機２０２から受信した情報そのものでもよいし操作部２７から手入力した情報でもよい。
【００５７】
Ｓ２では、被写体２００の無線発信機２０２から、被写体識別情報を受信する。
【００５８】
Ｓ３では、Ｓ２で受信した被写体識別情報が、Ｓ１で設定された被写体識別情報と同一であるか否かを判断する。これらの被写体識別情報が同一である場合はＳ３に進み、同一でない場合はＳ２に戻る。
【００５９】
Ｓ４では、引き続き被写体２００の無線発信機２０２から、被写体２００の現在位置情報（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を得る。
【００６０】
Ｓ５では、上述したように、ＧＰＳ受信機３０の受信した電波信号に基づき、カメラ１００の現在位置情報（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を得る。
【００６１】
Ｓ６では、カメラ１００と被写体２００との距離Ｌを算出する。
【００６２】
Ｓ７では、距離Ｌに対応する合焦位置を求める。
【００６３】
Ｓ８では、Ｓ７で求めた合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。なお、ＧＰＳ測位の誤差に起因する距離Ｌの算出誤差は、被写界深度（ピントのあう許容範囲）で吸収され、ＧＰＳ測位に誤差があっても被写体２００にピントはあうものとする。なお、この後シャッターボタン２７ｄが適時全押しされることで画像記録動作が行われる。
【００６４】
このように、カメラ１００と被写体２００との距離をＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて算出するから、被写体２００が人込みに紛れるなどして目視が困難な場合であっても、予め被写体２００の現在位置に対応した合焦位置にフォーカスレンズを移動させておくことができ、被写体２００に素早く正確にピントを合わせることができる。また、被写体２００をカメラ１００の画角内に捉えなくてもピント合わせが可能であるから、予めピントの合う位置にレンズを移動させておき、その後画角に被写体２００を捉えることが可能であり、画角に被写体２００を捉える必要のあるコントラストＡＦを行う場合よりも、全体の撮影時間の短縮が図れる。
【００６５】
この合焦方法の用途は様々であり、例えば運動会において自分の子供にＧＰＳ受信機２０１と無線発信機２０２を取り付けておけば、運動会の集団演技などで自分の子供が他の子供に紛れてしまっても、素早く正確にピントを合わせることができる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
図７は第２実施形態に係るカメラシステムを示す。第１実施形態と同じブロックには同じ符号が付されている。ここでは、２次元測位によってカメラ１００および被写体２００の平面位置情報（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）を得て、かつ、被写体２００に装着された高度計２０３、カメラ１００に装着された高度計３２によってそれぞれ被写体２００の高度ｚ１およびカメラ１００の高度ｚ２を検出する。無線発信機２０２は、被写体識別情報、位置情報（ｘ１、ｘ２）に加え、高度計２０３で得られた被写体２００の高度ｚ１をカメラ１００に無線送信する。
【００６７】
こうすると、無線発信機２０２からは、３次元の位置情報（ｘ１、ｙ１、ｚ１）が無線送信されたのと同じことになる。
【００６８】
なお、高度計３２、高度計２０３としては、デジタル腕時計に採用されている高度計兼気圧計としての圧力センサが使用できる。
【００６９】
図８は第２実施形態に係る撮影準備処理を示す。
【００７０】
Ｓ１１〜Ｓ１５は、Ｓ１〜Ｓ５と同様である。ただし、Ｓ１４では、被写体識別情報、位置情報（ｘ１、ｘ２）に加え、高度計２０３で得られた被写体２００の高度ｚ１を受信する。
【００７１】
Ｓ１６では、高度計３２によってカメラ１００の高度ｚ２を検出する。
【００７２】
Ｓ１７では、平面位置情報および高度から構成される３次元位置情報（ｘ１、ｙ１、ｚ１）および（ｘ２、ｙ２、ｚ２）に基づいて距離Ｌを算出する。
【００７３】
Ｓ１８およびＳ１９はＳ７およびＳ８と同様である。
【００７４】
つまり、２次元測位しかできない場合であっても、カメラ１００と被写体２００でそれぞれ高度を計測すれば、第１実施形態と同様、高度差のある被写体２００にピントを合わせることが可能である。
【００７５】
＜第３実施形態＞
図９は第３実施形態に係るカメラシステムを示す。他の実施形態と同じブロックには同じ符号が付されている。カメラ１００には、傾斜センサ３３が備えられている。傾斜センサ３３は、例えば錘（デッドウェイト）と歪みゲージの組み合わせで構成される。
【００７６】
図８は第３実施形態に係る撮影準備処理を示す。
【００７７】
Ｓ２１〜Ｓ２５は、Ｓ１１〜Ｓ１５と同様である。ただし、Ｓ１４では、被写体識別情報、測位信号（ｘ１、ｘ２）を受信し、高度ｚ１は受信しない。
【００７８】
Ｓ２６では、傾斜センサ３３によって傾きを検出し、この傾きをカメラ１００から被写体２００に対する仰角θとする。傾きを仰角θとするには、カメラ１００の画角が被写体２００を捉えていなければならない（図１０参照）。
【００７９】
Ｓ２７では、測位信号および高度から得られた２次元位置（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）および仰角に基づいて距離Ｌを算出する（図１０参照）。
【００８０】
Ｓ２８およびＳ２９はＳ１８およびＳ１９と同様である。
【００８１】
つまり、２次元測位しかできない場合であっても、カメラ１００から被写体２００への仰角を計測すれば、第１実施形態と同様、高度差のある被写体２００にピントを合わせることが可能である。
【００８２】
＜第４実施形態＞
図１２は第４実施形態に係るカメラシステムを示す。他の実施形態と同じブロックには同じ符号が付されている。距離精度算出部７ａは、ＣＰＵ７が後述のステップＳ３７を実行させるためのプログラムであり、ＲＯＭ２４に記録されている。コントラスト算出部７ｂは、ＣＰＵ７がＡＦ動作を行うために各ブロックを制御する手段として機能させるプログラムであり、ＲＯＭ２４に記録されている。相対距離算出部７ｃは、ＣＰＵ７が後述のステップＳ３６を実行させるためのプログラムであり、ＲＯＭ２４に記録されている。
【００８３】
図１３は第４実施形態に係る撮影準備処理を示す。
【００８４】
Ｓ３１〜Ｓ３６は、Ｓ１〜Ｓ６と同様である。
【００８５】
Ｓ３７では、距離ＬとＧＰＳ測位の誤差ｓとを比較し、Ｌ＞ｓであるか否かを判断する。Ｌ＞ｓの場合はＳ３８、Ｌ≦ｓの場合はＳ４０に進む。なお、例えばディファレンシャルＧＰＳの場合、誤差ｓは、水平方向で１０ｃｍ、垂直方向で１５ｃｍ程度であるとされるが、ＧＰＳサービスの事業主体により誤差は様々変動しうるし、また、周囲の環境（地形、障害物の有無、天候など）によっても誤差は様々変動し、常にかかる高精度の測位誤差が保証されるわけではない。
【００８６】
Ｓ３８およびＳ３９はＳ７およびＳ８と同様である。
【００８７】
Ｓ４０では、コントラストＡＦを行う。あるいは、アクティブ式測距あるいはパッシブ式の測距など、ＧＰＳ測位の誤差ｓよりも誤差の小さい測距方式によって測距を行い、その測距の結果得られた被写体までの距離に応じて合焦を行ってもよい。
【００８８】
こうすると、カメラ１００と被写体２００との距離がＧＰＳ測位誤差よりも微小である場合、コントラストＡＦその他の合焦方式に切り替えることで適切に合焦でき、ピンぼけのない良質な画像を得ることができる。
【００８９】
＜第５実施形態＞
図１４は第５実施形態に係るカメラシステムを示す。他の実施形態と同じブロックには同じ符号が付されている。
【００９０】
方位センサ３５は、カメラ１００の鏡胴１に収められた撮影レンズの光軸の方位αを検知してＣＰＵ７に出力する。方位センサ３５は、例えば地磁気を利用して方位を検出する方位センサや、ジャイロを用いて所定の軸回りの角速度を検出することで傾斜角を検出する方位センサなど、公知のセンサが利用可能である。
【００９１】
被写体方向算出部７ｄは、カメラ１００から見た被写体２００の方位γ＝tan-1((x1-x2)/(y1-y2))を算出する（図１５参照）。撮影画角に対する被写体方向算出部７ｆは、撮影レンズ光軸の方位αと被写体２００の方位γとに基づき、被写体方向βを算出する（図１５参照）。
【００９２】
被写体方向算出部７ｄおよび撮影画角に対する被写体方向算出部７ｆは、ＣＰＵ７で実行されるプログラムであり、ＲＯＭ２４に記録されている。
【００９３】
図１６は第４実施形態に係る撮影準備処理を示す。
【００９４】
Ｓ５１〜Ｓ５４は、Ｓ１〜Ｓ４と同様である。
【００９５】
Ｓ５４では、被写体の現在位置（ｘ１、ｙ１）とカメラの現在位置（ｘ２、ｙ２）を取得する。そして、方位γ＝tan-1((x1-x2)/(y1-y2))を算出する。
【００９６】
Ｓ５５では、方位センサ３５によって現在の方位αを検知する。
【００９７】
Ｓ５６では、ＣＰＵ７は、現在の方位αを取得する。
【００９８】
Ｓ５７では、レンズ焦点距離情報検知部７ｅが現在のフォーカスレンズの焦点距離ｆを検知する。
【００９９】
Ｓ５８では、ＣＰＵ７は、現在の焦点距離ｆを取得する。そして、ＣＰＵ７は、現在の焦点距離ｆに対応する画角Θを、予めＲＯＭ２４に記録されている画角−焦点距離テーブルから特定する。画角−焦点距離テーブルは、レンズ焦点距離と画角の関係を規定する情報を格納している。例えば、焦点距離ｆが３００［ｍｍ］、４００［ｍｍ］については、対応する画角Θはそれぞれ８．２［度］、６．２［度］である。さらに、ＣＰＵ７は、画角Θから半画角θを求める。つまりθ＝Θ／２である。
【０１００】
Ｓ５９では、光軸に対する被写体の方向β＝γ−αを算出する。
【０１０１】
Ｓ６０では、表示装置１９の画面の幅Ｗおよびレンズ光軸に対する被写体２００の方向βに基づき、表示装置１９の画面内の被写体方向表示位置ｄ＝Ｗ／２×tanβ/ tanθを算出する（図１５参照）。位置ｄは、画面内の中心線から画面横方向に沿った被写体２００までの距離を示す（図１７参照）。
【０１０２】
Ｓ６１では、被写体方向表示位置ｄに基づき、スルー画像に被写体２００の位置を示すマーカＭをオーバーレイする。
【０１０３】
例えば、図１７に示すように、画面上部にマーカＭを配置する。
【０１０４】
マーカーの形状は任意である。例えば図１８に示すように、画面内の中心線から画面横方向に距離ｄだけ離れた平行線ｌを長軸とする楕円をマーカーＭにしてもよい。
【０１０５】
また、被写体２００が画角から外れてしまった場合、すなわちＷ／２＜ｄとなった場合、被写体２００が画角から外れてしまったことおよび被写体２００の存在方向を示すマーカＮをオーバーレイしてもよい。こうすると、被写体２００を識別しにくい場合や、被写体２００を見失った場合でも、どちらに画角を合わせれば被写体２００を捉えられるかが容易に分かる。
【０１０６】
なお、Ｓ５４〜Ｓ６１は、シャッターボタン２７ｄが全押しされるまで、所定時間ごと（例えば２秒ごと）に繰り返される。また、この実施形態は被写体２００およびカメラ１００の位置は２次元座標（ｘ、ｙ）を想定しているが、被写体の高度（図３参照）や仰角（図１０参照）を無視すれば、同様にしてマーカーの表示は可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】第１実施形態に係るカメラシステムの概略構成図
【図２】カメラのブロック図
【図３】被写体とカメラの３次元的位置関係を例示する図
【図４】被写体とカメラの２次元的位置関係を例示する図
【図５】被写体へのＧＰＳ受信機および無線発信機の装着例を示す図
【図６】第１実施形態に係る撮影準備処理の流れを示すフローチャート
【図７】第２実施形態に係るカメラシステムの概略構成図
【図８】第２実施形態に係る撮影準備処理の流れを示すフローチャート
【図９】第３実施形態に係るカメラシステムの概略構成図
【図１０】被写体とカメラの３次元的位置関係を例示する図
【図１１】第３実施形態に係る撮影準備処理の流れを示すフローチャート
【図１２】第４実施形態に係るカメラシステムの概略構成図
【図１３】第４実施形態に係る撮影準備処理の流れを示すフローチャート
【図１４】第５実施形態に係るカメラシステムの概略構成図
【図１５】被写体とカメラの画角との２次元的位置関係を例示する図
【図１６】第５実施形態に係る撮影準備処理の流れを示すフローチャート
【図１７】矢印形マーカーの表示例
【図１８】楕円形マーカーの表示例
【図１９】画角外マーカーの表示例
【符号の説明】
【０１０８】
１：レンズ鏡胴、２：アイリス機構、３：ＣＣＤ、４：タイミングジェネレータ、５：信号処理回路、６：画像処理回路、７：ＣＰＵ、２５：ＲＡＭ、３１：無線受信機、２０１：ＧＰＳ受信機、２０２：無線発信機、３００：ＧＰＳ衛星
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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