JP5700204B2

JP5700204B2 - 頭部装着型撮像装置

Info

Publication number: JP5700204B2
Application number: JP2011013770A
Authority: JP
Inventors: 真佐輝荻野; 洋介長山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2031-01-26
Also published as: JP2012156760A

Description

本発明は、頭部装着型撮像装置に関する。

従来より、ヘッドホン状のビデオカメラが考案されている（例えば特許文献１参照）。当該ビデオカメラによれば、撮影時にカメラを把持することなく撮影することができるという利点がある。

特開２００１−１０３３５５号公報

しかしながら、上記従来技術では、その操作においては、リモコン等の遠隔制御装置を別途用意するか、装置本体におけるスイッチの位置を使用者が予め知っている必要があり、ある程度使い慣れないと、満足な操作ができないという問題があった。

そこで本発明は、使い慣れていないユーザーであっても容易に操作することができる頭部装着型撮像装置を提供することを目的とする。

この発明は、装着部の一方の端部に可動部を有したヘッドバンド状の第１の部材と、撮像部を備え、当該撮像部の位置が前記可動部により変更可能になるように接続された第２の部材と、からなる頭部装着型撮像装置において、前記第２の部材は、外部からの接触を検出する接触検出部と、前記撮像部の位置が変更したことを検出する検出部と、前記接触検出部と前記検出部との検出状態に基づいて、前記撮像部の駆動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、使い慣れていないユーザーであっても容易に操作することができるという利点が得られる。

本発明の実施形態による頭部装着型撮像装置の構成を示すブロック図である。本実施形態による頭部装着型撮像装置の構造を示す模式図である。本実施形態による頭部装着型撮像装置の構造を示す模式図である。本実施形態による頭部装着型撮像装置の装着状態を示す模式図である。本実施形態による頭部装着型撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

Ａ．実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態による頭部装着型撮像装置の構成を示すブロック図である。図において、頭部装着型撮像装置１は、撮像レンズ２、レンズ駆動部３、絞り兼用シャッタ４、ＣＣＤ５、ＴＧ（Timing
Generator）６、ユニット回路７、画像処理部８、ＣＰＵ１３、ＤＲＡＭ１４、メモリ１５、フラッシュメモリ１６、表示部１７、タッチキー１８、外部Ｉ／Ｆ１９、イヤホン２１、マイク２２、ＬＥＤ２３、角度検出部２４、及び加速度センサ２５を備えている。

撮像レンズ２は、フォーカスレンズ、ズームレンズなどを含み、レンズ駆動部３が接続されている。レンズ駆動部３は、撮像レンズ２を構成するフォーカスレンズ、ズームレンズをそれぞれ光軸方向に駆動させるモータと、ＣＰＵ１３からの制御信号に従ってフォーカスモータ、ズームモータを駆動させるフォーカスモータドライバ、ズームモータドライバから構成されている。

絞り兼用シャッタ４は、図示しない駆動回路を含み、駆動回路によってＣＰＵ１３から送られてくる制御信号に従って動作する。該絞り兼用シャッタ４は、撮像レンズ２から入ってくる光の量を制御する。ＣＣＤ（撮像素子）５は、撮像レンズ２、絞り兼用シャッタ４を介して投影された被写体の光を電気信号に変換し、撮像信号としてユニット回路７に出力する。該ＣＣＤ５は、ＴＧ６によって生成された所定周波数のタイミング信号に従って駆動される。

ユニット回路７は、ＣＣＤ５から出力される撮像信号を相関二重サンプリングして保持するＣＤＳ（Correlated
Double Sampling）回路、そのサンプリング後の撮像信号の自動利得調整を行うＡＧＣ（Automatic
Gain Control）回路、その自動利得調整後のアナログの撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器から構成されている。該ユニット回路７は、ＴＧ６によって生成された所定周波数のタイミング信号に従って駆動される。ＣＣＤ５の撮像信号は、ユニット回路７を経てデジタル信号として画像処理部８に送られる。

画像処理部８は、ユニット回路７から送られてきた画像データの画像処理（画素補間処理、γ補正、輝度色差信号の生成、ホワイトバランス処理、露出補正処理等）、画像データの圧縮・伸張（例えば、ＪＰＥＧ形式やＭｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ形式又はＭＰＥＧ形式の圧縮・伸張）の処理、複数の撮像画像を合成する処理などを行う。該画像処理部８は、ＴＧ６によって生成された所定周波数のタイミング信号に従って駆動される。

ＣＰＵ１３は、頭部装着型撮像装置１の各部を制御するワンチップマイコンである。特に、本実施形態では、ＣＰＵ１３は、後述する筐体の一部に設けられた後述するタッチキー１８への操作に応じて、ＣＣＤ５による静止画撮影、動画の録画開始／停止、静止画撮影と動画撮影の切り替え、スリープモードへの移行／解除などを行う。

ＤＲＡＭ１４は、ＣＣＤ５によって撮像された後、ＣＰＵ１３に送られてきた画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されるとともに、ＣＰＵ１３のワーキングメモリとして使用される。メモリ１５は、ＣＰＵ１３によるデジタルカメラ１の各部の制御に必要なプログラム、各部の制御に必要なデータ、及び撮影状況を使用者に通知するための音声ガイダンス用の音声データなどが記録されている。ＣＰＵ１３は、このプログラムに従って処理を行う。フラッシュメモリ１６は、ＣＣＤ５によって撮像された画像データなどを保存しておく記録媒体である。

表示部１７は、カラーＬＣＤとその駆動回路を含み、撮像待機状態にあるときには、ＣＣＤ５によって撮像された被写体をスルー画像として表示し、記録画像の再生時には、フラッシュメモリ１６や、メモリ・カード２０から読み出され、伸張された記録画像を表示する。タッチキー１８は、ユーザのタッチ操作に応じた操作信号をＣＰＵ１３に出力する。外部Ｉ／Ｆ１９は、パーソナルコンピュータなどの外部機器との間で、有線／無線で、撮影した静止画、動画を転送するなど、データを送受信する。

イヤホン２１は、ＣＰＵ１３の制御の下、タッチスイッチへのタッチ操作に合わせて撮影状況の音声ガイダンス（メモリ１５に記憶されている音声データ）を出力する。マイク２２は、動作撮影時に外部の音声を集音するとともに、音声認識により動作を制御するために使用者の音声を集音する。ＬＥＤ２３は、撮影時などに光量不足を補うための照明として点灯される。

角度検出部２４は、機械的、光学的、あるいは電磁気的なセンサからなり、回転機構を有する本体におけるレンズ機構が収まったケース部の角度を検出する。なお、本頭部装着型撮像装置１の構造の詳細については後述する。加速度センサ２５は、本頭部装着型撮像装置１の動きを検出する。ＣＰＵ１３は、該加速度センサ２５による検出出力（動きに応じた信号）に応じて、撮影ブレが起きにくい撮影モードに自動的に切り替える。例えば、撮影中に使用者が走り出した場合には、加速度センサ２５がその動きを検出するので、撮影ブレしにくいハイスピード撮影モードに自動的に切り替えるようにしてもよい。使用者がスポーツなど、全身で体を動かしている状況下でも撮影が可能である。

なお、図示しなかったが、当該頭部装着型撮像装置には、充電式のバッテリを備えており、バッテリにより各部に駆動用電力が供給されるようになっている。

図２（ａ）、（ｂ）、及び図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態による頭部装着型撮像装置の構造を示す模式図であり、図４は、本実施形態による頭部装着型撮像装置の装着状態を示す模式図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けている。図２（ａ）、（ｂ）において、本体は、長さ調節機能を持つヘッドバンド形状のバンド部３０と、該バンド部３０の一端に位置する回転ヒンジ３１を介して連結されている、レンズ機構３２が収まったケース部３３とからなる。撮影は、バンド部３０を頭部に固定して行う。バンド部３０は、弾性部材からなり、様々な頭部形状に適合して装着することが可能となっており、誰でも簡単に装着することができる。使用時は、眼鏡との併用も可能である。

撮影時は、図３（ａ）、（ｂ）、図４に示すように、回転ヒンジ３１を軸に、レンズ機構３３が収まったケース部３２を、前方に９０度回転させてレンズを顔の前方にせり出させる。ケース部３２は、バンド部３０に対して左右９０度、両方向に回転させることが可能となっており、イヤホン２１を左右どちらの耳に持ってきても撮影（装着）が可能であり、右利き、左利きを問わず、タッチキー１８への操作が可能である。

この状態で、レンズ機構３３は、図４に示すように、目の高さに近い位置にくるようにレイアウトされている。なお、センサによってレンズの水平画角調整を行うことも可能である。ケース部３２には、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、上述したレンズ機構３３、マイク２２、ＬＥＤ２３が設けられている。また、バンド部３０は、ヘッドバンド形状であるので、髪を束ね、さらにレンズ機構３３が前方にせり出すことで、レンズ自体に髪がかかりにくい構造となっている。ケース部３２は、未使用時には跳ね上げてバンド部３０に格納することで、レンズの汚れや、破損を防ぐことが可能となっている。

操作は、ケース部３２の側面に配置されているタッチキー１８をタッチ操作、または音声を認識させる音声認識操作、リモコン（不図示）によるワイヤレスキー操作の３通りから選択できる。操作に対しては、バンド部３０の内側にレイアウトされるイヤホン２１から撮影状況が音声によりリアルタイムでガイダンスされる。

Ｂ．実施形態の動作
次に、上述した実施形態の動作について説明する。
図５は、本実施形態による頭部装着型撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、使用者は、当該頭部装着型撮像装置１のバンド部３０を頭部に装着し、ケース部３２を９０度回転させてレンズを顔の前方にせり出させると、本体の電源がオンとなり、ＣＰＵ１３により、図５に示すフローチャートが実行される。

まず、電源がオンになると、ＣＰＵ１３は、撮影パラメータや、撮影モード（静止画撮影モード、または動画撮影モード）などを設定する（ステップＳ１０）。次に、タッチキー１８へのタッチ操作があったか否かを判断し（ステップＳ１２）、タッチ操作が検出されない場合には（ステップＳ１２のＮＯ）、タッチ操作が検出されない状態が所定時間以上経過したか否かを判断する（ステップＳ１４）。そして、タッチ操作が検出されない状態が所定時間未満であれば（ステップＳ１４のＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。

一方、タッチ操作が検出されない状態が所定時間以上経過した場合には、タッチ検出動作に必要となる機構への電力供給のみを残し、他への電力供給を断つスリープモードへ移行し（ステップＳ１６）、スリーモードへ移行した旨を音声ガイダンスでイヤホン２１より出力する（ステップＳ１８）。スリープモード移行後は、タッチキー１８へのタッチ操作があったか否かを判断し（ステップＳ２０）、タッチキー１８へのタッチ操作がない場合には（ステップＳ２０のＮＯ）、スリープモードを継続する。一方、タッチキー１８へのタッチ操作があると（ステップＳ２０のＹＥＳ）、スリープモードを解除し（ステップＳ２２）、スリーモードを解除した旨を音声ガイダンスでイヤホン２１より出力し（ステップＳ２４）、ステップＳ１２へ戻る。

一方、ステップＳ１２で、タッチキー１８へのタッチ操作が検出された場合には（ステップＳ１２のＹＥＳ）、タッチ操作が長押しであるか（所定の時間以上、例えば、２秒程度）否かを判断する（ステップＳ２６）。そして、長押しである場合には（ステップＳ２６のＹＥＳ）、静止画撮影モードと動画撮影モードとの切り替えを実行し（ステップＳ２８）、撮影モードを切り替えた旨を、音声ガイダンスでイヤホン２１より出力し（ステップＳ３０）、ステップＳ１２に戻る。

一方、タッチキー１８へのタッチ操作が軽いタッチ（短時間のタッチ）である場合には（ステップＳ２６のＮＯ）、そのとき静止画撮影モードであれば静止画を撮影し、そのとき動画撮影モードであれば、録画の開始、録画中であれば停止を実行し（ステップＳ３２）、その動作を、音声ガイダンスでイヤホン２１より出力し（ステップＳ３４）、ステップＳ１２に戻る。

バンド部３０とケース部３２とが連結されているので、頭部の動きにレンズの画角が追従し、液晶ファインダを見なくても、広角レンズで視界全体を撮影記録することができる。撮影時は、広角、高画質で記録しておき、撮影後に画像データをトリミング（拡大縮小）することで、所望する画角の画像を得る。

また、頭部にセットした状態で撮影が可能なため、カメラを構える必要がなく、両手がフリーな状態で撮影が可能である。例えば、乗り物の操縦中や、撮影者の両手が荷物や、道具で塞がっている状況下でも撮影することができる。また、撮影者がスポーツなど、全身で体を動かしている状況下でも撮影が可能である。

上述した実施形態によれば、レンズ機構３３が収まったケース部３２を、バンド部３０に対して９０度回転させて、レンズを顔の前方にせり出すだけで電源をオンとしたり、バンド部３０に収納するだけで電源をオフとすることができ、初心者であっても容易に操作することができる。

また、レンズ機構３３が収まったケース部３２に配置されたタッチキーのタッチ操作に応じて、撮影モードを切り替えたり、撮影の開始、停止を指示するようにしたので、初心者であっても容易に操作することができる。

また、操作に対しては、バンド部３０の内側にレイアウトされるイヤホン２１から動作や、撮影状況を音声によりリアルタイムでガイダンスするようにしたので、初心者であっても容易に操作することができる。

なお、上述した実施形態では、タッチキー１８の長押しで撮影モードを切り替えるようにしたが、これに限らず、例えば、設定モードに替り、設定モード内で、撮影モードの切り替えに加え、撮影画質の設定や、撮影画像をパーソナルコンピュータや、携帯などのモバイル液晶デバイスへの転送モードへ切り替えるようにしてもよい。

また、詳細な設定や、撮影画像の管理編集に関しては、本体を外部Ｉ／Ｆ（ＵＳＢや、無線）１９でパーソナルコンピュータに接続し、専用アプリケーションを用いて行うようにしてもよい。また、パーソナルコンピュータ等を介さない、頭部装着型撮像装置同士での画像、動画の受け渡しも可能としてもよい。また、本体への充電は、外部Ｉ／Ｆ（ＵＳＢ）１９を介して行うようにしてもよいし、様々な外部端子を持つ専用クレードルに接続して行うようにしてもよい。

以上、この発明のいくつかの実施形態を説明したが、この発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記）
請求項１に記載の発明は、装着部の一方の端部に軸部を有したヘッドバンド状の第１の部材と、撮像部を備え、この軸部にて回動可能に接続され、回転することにより前記撮像部の撮像方向がほぼ垂直上方になって前記装着部と一体となり、また、回転することにより前記撮像部の撮像方向がほぼ水平方向になり、かつ、前記撮像部が装着者の顔の前方までせり出す位置にくるように構成された第２の部材とからなる頭部装着型撮像装置において、前記第２の部材は、外部からの接触を検出する接触検出部と、前記回転角度を検出する回転角度検出部と、前記接触検出部と前記回転角度検出部との検出状態に基づいて、前記撮像部の駆動を制御する制御部とを備えることを特徴とする頭部装着型撮像装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の頭部装着型撮像装置において、前記接触検出部は、接触が継続した時間を更に検出し、前記制御部は、この接触が継続した時間に基づいて、前記撮像部の駆動を制御することを特徴とする頭部装着型撮像装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の頭部装着型撮像装置において、前記第１の部材は、前記装着者の耳に接触する位置に放音部と、前記制御部の制御状態を音声データとして記憶する音声データ記憶部とを更に備え、前記制御部は、前記制御の実行に先立ち、または実行直後に、対応する音声データを前記音声データ記憶部より読み出して前記放音部にて出力することを特徴とする頭部装着型撮像装置である。

１頭部装着型撮像装置
２レンズ
３レンズ駆動部
４絞り兼用シャッタ
５ＣＣＤ
６ＴＧ
７ユニット回路
８画像処理部
１３ＣＰＵ
１４ＤＲＡＭ
１５メモリ
１６フラッシュメモリ
１７表示部
１８タッチキー
１９外部Ｉ／Ｆ
２１イヤホン
２２マイク
２３ＬＥＤ
２４角度検出部
２５加速度センサ

Claims

装着部の一方の端部に可動部を有したヘッドバンド状の第１の部材と、
撮像部を備え、当該撮像部の位置が前記可動部により変更可能になるように接続された第２の部材と、
からなる頭部装着型撮像装置において、
前記第２の部材は、
外部からの接触を検出する接触検出部と、
前記撮像部の位置が変更したことを検出する検出部と、
前記接触検出部と前記検出部との検出状態に基づいて、前記撮像部の駆動を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする頭部装着型撮像装置。
前記可動部は、軸部を有し、
前記撮像部は、前記軸部にて回動可能に接続され、
前記第２の部材は、回転することにより前記撮像部の位置として、その撮像方向がほぼ垂直上方になって前記装着部と一体となり、また、回転することにより前記撮像部の撮像方向がほぼ水平方向になり、かつ、前記撮像部が装着者の顔の前方までせり出す位置にくるように構成され、
前記検出部は、前記撮像部の位置として前記回転した際の回転角度を検出することを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型撮像装置。
前記接触検出部は、
接触が継続した時間を更に検出し、
前記制御部は、
この接触が継続した時間に基づいて、前記撮像部の駆動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の頭部装着型撮像装置。
前記第１の部材は、
前記装着者の耳に接触する位置に放音部と、
前記制御部の制御状態を音声データとして記憶する音声データ記憶部と
を更に備え、
前記制御部は、
前記制御の実行に先立ち、または実行直後に、対応する音声データを前記音声データ記憶部より読み出して前記放音部にて出力することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の頭部装着型撮像装置。