撮像装置
【課題】本発明は、ユーザの直感に合致したフォーカス動作を行わせることができるとともに、操作入力の幅を拡大でき、操作入力が容易な撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撮影レンズと、撮像素子と、画像表示手段とを有する撮像装置であって、
該撮像装置の２軸方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記撮像装置の傾き状態を検出する傾き検出手段と、
前記撮像装置の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記加速度が所定加速度を超えたときには、前記２軸方向に対して操作が与えられたと判定し、前記傾き検出手段により回転方向の傾きを検出したときには、ロール方向の操作が与えられたと判定し、前記角速度検出手段により回転運動を検出したときには、ピッチ方向又はヨー方向の操作が与えられたと判定する操作判定手段と、
該操作判定手段の判定に応じて、前記撮影レンズの前記フォーカス位置を設定するフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする。
【解決手段】撮影レンズと、撮像素子と、画像表示手段とを有する撮像装置であって、
該撮像装置の２軸方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記撮像装置の傾き状態を検出する傾き検出手段と、
前記撮像装置の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記加速度が所定加速度を超えたときには、前記２軸方向に対して操作が与えられたと判定し、前記傾き検出手段により回転方向の傾きを検出したときには、ロール方向の操作が与えられたと判定し、前記角速度検出手段により回転運動を検出したときには、ピッチ方向又はヨー方向の操作が与えられたと判定する操作判定手段と、
該操作判定手段の判定に応じて、前記撮影レンズの前記フォーカス位置を設定するフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、焦点状態を変化させるためにフォーカス位置を移動できる撮影レンズと、該撮像レンズを介して入射される被写体光像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子により光電変換された被写体画像をモニタリングする画像表示手段とを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルカメラのコンパクト化に伴い、操作ボタン等の配置スペースが不足しているが、操作ボタンを小さくすると、操作性が悪くなるという問題があった。そこで、カメラの動きや姿勢・振動を検出することで、カメラの操作ボタンと同等な指令信号を出力し、カメラの操作を容易にする撮像装置の提案がなされている。
【０００３】
しかしながら、このような撮像装置において、ユーザが意図しない動作をし、ユーザの操作指示を誤認する不具合が発生する場合がある。このような誤動作を防止するため、検出有効スイッチがオンの場合のみ、カメラの動きと姿勢を検出し、各動きと姿勢に対応した指示が行われるようにした動き／姿勢入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【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、上述の特許文献１に記載の構成では、検出有効スイッチがオンとなっている場合の操作入力の方法は限定的であり、登録された動き／姿勢パターンと一致するか否かによって操作入力の有無を判断するため、操作入力の数が増えると、動き／姿勢パターンも複雑となり、必ずしもユーザの直感的な操作と一致しない場合が多く、操作方法を覚えるにも労力を要するという問題があった。
【０００５】
また、動き／姿勢パターンによる操作を行う場合でも、検出有効スイッチをオンにする必要があり、直感的で直接的な操作を行うことが困難であるという問題があった。また逆に、検出有効スイッチを常にオンとすると、結局誤動作が増加してしまうという問題があった。
【０００６】
更に、特許文献１では、動き／姿勢パターンによる指示が多岐に亘り、撮影モードと再生モードの切り替え操作や、各モードでの環境設定への移行操作というように、全く関連性の無い操作についても動き／姿勢パターンによる指示で行うので、大きな誤動作が発生し易く、きめ細かな操作を行い難いという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ユーザの直感的な操作イメージに合致したフォーカス動作を行わせることができるとともに、操作入力の幅を拡大することができ、操作入力が容易な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る撮像装置は、焦点状態を変化させるためにフォーカス位置を移動できる撮影レンズと、該撮像レンズを介して入射される被写体光像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子により光電変換された被写体画像をモニタリングする画像表示手段とを有する撮像装置であって、
該撮像装置の撮影光軸に垂直な平面の２軸方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記撮像装置の傾き状態を検出する傾き検出手段と、
前記撮像装置の撮影光軸を含む直交する２平面上の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出された前記加速度が所定加速度を超えたときには、前記２軸方向に対して操作が与えられたと判定し、前記傾き検出手段により前記撮影光軸を中心とする回転方向の所定角度を超える傾きを検出したときには、ロール方向の操作が与えられたと判定し、前記角速度検出手段により前記撮影光軸が上下又は左右方向に変化する所定角速度を超える回転運動を検出したときには、ピッチ方向又はヨー方向の操作が与えられたと判定する操作判定手段と、
該操作判定手段の判定に応じて、前記撮影レンズの前記フォーカス位置を設定するフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
これにより、多様な操作入力が可能となり、フォーカス位置の設定を簡素化された操作で容易に行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、判定を行う各方向について、未操作状態から操作状態を検出したときに、各方向が正負の何れかの向きに操作されたかを判定し、
前記フォーカス制御手段は、前記操作判定手段が判定した正負の向きに応じて前記フォーカス位置を移動させることを特徴とする。
【００１１】
これにより、正負の向きも考慮してフォーカス位置を定めることができ、簡素な操作によりきめ細かいフォーカス設定が可能となる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段が判定した各方向の正負の向きを、前記画像表示手段に表示することを特徴とする。
【００１３】
これにより、ユーザが行っている操作入力の状態を確認することができ、誤操作を防止することができる。
【００１４】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記撮像素子から画像データを取得して、前記撮像素子上の所定領域において画像コントラストの変化状態に基づいて特徴点となる複数のエッジ部を検出し、検出した該エッジ部のうちの１つに対応する位置に前記被写体画像とともに所定のマークを前記画像表示手段に表示するエッジ検出手段を更に有し、
該エッジ検出手段は、前記操作判定手段の判定に基づいて設定されたフォーカス位置に応じて前記マークの位置を移動させ、
前記フォーカス制御手段は、撮影操作が実行されたときに、前記マークの位置にフォーカス位置を固定することを特徴とする。
【００１５】
これにより、フォーカス位置のきめ細かな設定が可能となり、撮像対象にフォーカスの合った撮影を行うことができる。
【００１６】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、撮影モードに応じて、前記フォーカス位置の変化量を変更することを特徴とする。
【００１７】
これにより、マクロモードや通常モード等の撮影モードを考慮して、適切なフォーカス位置の設定を行うことができる。
【００１８】
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、設定可能なフォーカス位置の最短距離から無限大までフォーカス位置を一定速度で変化させ、前記操作判定手段により所定の操作が与えられたと認識したときに、前記フォーカス位置を固定させる撮影モードを有することを特徴とする。
【００１９】
これにより、フォーカス位置の設定を更に簡素化することができ、簡素化された撮影モードにより撮影を行いたいユーザの要請に応えることができる。
【００２０】
第７の発明は、第１〜６のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度が変更可能であることを特徴とする。
【００２１】
これにより、操作判定の感度を下げて誤操作を低減させたり、操作判定の感度を上げてより小さな動作で操作を行ったりする調整が可能となる。
【００２２】
第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、前記振動操作を叩く操作、前記ロール方向の操作を傾ける操作及び前記ピッチ方向又はヨー方向の操作を振る動作に対応させ、前記叩く操作、前記傾ける操作及び／又は前記振る動作の操作判定のいずれを用いるかを、選択可能であることを特徴とする。
【００２３】
これにより、ユーザ側で好みの操作入力を設定することができ、ユーザの設定した好みの操作入力でフォーカス位置の設定を行うことができる。
【００２４】
第９の発明は、第１〜８のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度を複数有し、
前記フォーカス制御手段は、複数の前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度に応じて、フォーカスの移動量が異なることを特徴とする。
【００２５】
これにより、フォーカス移動量を操作量により制御することができ、きめ細かなフォーカス位置の設定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、簡素化された操作で容易にフォーカス位置の設定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した実施例に係る撮像装置の外観図の一例を示した図である。図１（Ａ）は、本実施例に係る撮像装置の上面図である。図１（Ｂ）は、本実施例に係る撮像装置の正面図である。図１（Ｃ）は、本実施例に係る撮像装置の裏面図である。
【図２】本実施例に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの内部構成の一例を示した機能ブロック図である。
【図３】Ｘ方向の振動を撮像装置に与える場合の操作方法の一例を示した図である。
【図４】Ｙ方向の振動を撮像装置３００に与える操作方法の一例を示した図である。
【図５】振動付与による撮像装置３００の操作方法の例を示した図である。
【図６】フォーカス変更方法の設定メニュー２７０の一例を示した図である。
【図７】本実施例に係る撮像装置３００の機能ブロック図である。
【図８】本実施例に係る撮像装置３００の操作フローの一例を示した図である。
【図９】振動によるフォーカスパルス値の変更方法の処理フロー図である。
【図１０】複数の閾値を用いて、振動レベルに応じたフォーカスパルス変化量の決定を行う処理フローの一例を示した図である。
【図１１】フォーカスが合っていない状態のモニタ画像の一例を示した図である。
【図１２】フォーカスが合っている状態のモニタ画像の一例を示した図である。
【図１３】エッジ検出値を記憶し、それらを選択する撮影モードの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００２９】
図１は、本発明を適用した実施例に係る撮像装置の外観図の一例を示した図である。本実施例に係る撮像装置は、種々のカメラに適用することができるが、本実施例においては、デジタルカメラに本発明を適用した例について説明する。
【００３０】
図１（Ａ）は、本実施例に係る撮像装置の上面図であり、図１（Ｂ）は、本実施例に係る撮像装置の正面図であり、図１（Ｃ）は、本実施例に係る撮像装置の裏面図である。
【００３１】
図１（Ａ）に示すように、撮像装置の上面には、レリーズスイッチＳＷ１と、モードダイヤルスイッチＳＷ２と、サブ液晶ディスプレイ１０が備えられている。
【００３２】
図１（Ｂ）に示すように、撮像装置の正面には、ストロボユニット３０と、光学ファインダ４０（表面側）と、距離測定ユニット５０と、リモートコントロール受光部６０と、鏡胴ユニット７０とが備えられている。鏡胴ユニット７０は、フォーカス位置を移動できる撮影レンズを含んでいる。また、撮像装置の側面には、メモリカード／電池収容室の蓋２０が備えられている。
【００３３】
図１（Ｃ）に示すように、撮像装置の背面には、光学ファインダ４０（背面側）と、ＡＦ（Auto Focus）発光ダイオード８０と、ストロボ発光ダイオード９０と、液晶モニタ（画像表示手段）１００と、広角ズームスイッチＳＷ３と、望遠方向ズームスイッチＳＷ４と、セルフタイマスイッチＳＷ５と、メニュースイッチＳＷ６と、上移動・ストロボセットスイッチＳＷ７と、右移動スイッチＳＷ８と、下移動・マクロスイッチＳＷ９と、左移動・画像確認スイッチＳＷ１０と、ディスプレイスイッチＳＷ１１と、ＯＫスイッチＳＷ１２と、電源スイッチＳＷ１３とが備えられている。画像表示手段１００は、種々のディスプレイが適用されてよいが、例えば、液晶ディスプレイが適用されてもよい。
【００３４】
図１に示した撮像装置の外観における構成及び各部品の機能については公知であるので、その説明は省略する。
【００３５】
図２は、本実施例に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの内部構成の一例を示した機能ブロック図である。図１と同様の構成要素には、同一の参照符号を付している。まず、図１及び図２を用いて、デジタルカメラの構成及び機能について説明する。
【００３６】
デジタルカメラは、鏡胴ユニット７０と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）１１０と、Ｆ／Ｅ（Front End、フロントエンド）−ＩＣ１２０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory、シンクロナスＤＲＡＭ）１３０と、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０と、ＲＡＭ１６０と、サブＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）１８０と、加速度センサ１９０と、音声記録ユニット２００と、音声再生ユニット２１０と、ビデオジャック２２０と、内蔵メモリ２３０と、メモリカードスロットル２４０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ２５０と、ＬＣＤモニタ（画像表示手段）１０と、ストロボ発光部３０とを備える。
【００３７】
鏡胴ユニット７０は、被写体の光学画像を取り込む手段である。鏡胴ユニット７０は、ズーム光学系７１と、フォーカス光学系７２と、絞りユニット７３と、メカシャッタユニット７４とを有する。ズーム光学系７１は、ズームレンズ７１ａとズームモータ７１ｂとを備え、フォーカス光学系７２は、フォーカスレンズ７２ａとフォーカスモータ７２ｂとを備える。また、絞りユニット７３は、絞り７３ａと絞りモータ７３ｂとを備え、メカシャッタユニット７４は、メカシャッタ７４ａとメカシャッタモータ７４ｂとを備える。鏡胴ユニット７０は更に、ズームモータ７１ｂ、フォーカスモータ７２ｂ、絞りモータ７３ｂ及びメカシャッタモータ７４ｂを駆動するモータドライバ７５を有する。
【００３８】
モータドライバ７５は、リモコンブロック受光部６０からの入力や、図１に示した操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作キーユニット１８１の操作入力に基づき、デジタルカメラプロセッサ１４０内にあるＣＰＵブロック１４３からの駆動指令により駆動される。本実施例に係る撮像装置においては、リモコンブロック受光部６０からの入力や、操作キーユニット１８１からの操作入力以外に、ユーザによる撮像装置の振動や傾き、回転動作からの入力に基づいてもＣＰＵブロック１４３はモータドライバ７５に駆動指令を出力するが、その点については後述する。
【００３９】
ＲＯＭ（Read Only Memory）１７０は、ＣＰＵブロック１４３で解読可能なコードで記述された制御プログラムや、制御を実行するためのパラメータが格納されている。デジタルカメラの電源がオン状態になると、ＲＯＭ１７０に記憶された制御プログラムはＳＤＲＡＭ１３０にロードされる。ＣＰＵブロック１４３は、ＳＤＲＡＭ１３０にロードされた制御プログラムに従って撮像装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的にＲＡＭ１６０と、後述するデジタルスチルカメラプロセッサ１４０内のローカルＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１４４に保存する。ＲＯＭ１７０に書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、制御プログラムや制御を行うためのパラメータを変更することが可能となり、機能のバージョンアップを容易に行うことができる。
【００４０】
ＣＣＤ１１０は、被写体光像を光電変換するための固体撮像素子である。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１２０は、ＣＤＳ１２１と、ＡＧＣ１２２と、Ａ／Ｄ変換器１２３と、ＴＧ１２４とを有する。ＣＤＳ１２１は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行う手段である。ＡＧＣ１２２は、利得調整を行う手段である。Ａ／Ｄ変換器１２３は、アナログ信号をデジタル信号に変換する手段である。ＴＧ１２４は、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０内のＣＣＤ１制御ブロック１４１より、垂直同期信号及び水平同期信号を供給され、ＣＰＵブロック１４３により制御されるＣＣＤ１１０及びＦ／Ｅ−ＩＣ１２０の駆動タイミング信号を発生する手段である。
【００４１】
デジタルスチルカメラプロセッサ１４０は、デジタルカメラの種々の制御動作を行う手段である。デジタルスチルカメラプロセッサ１４０は、ＣＣＤ１制御ブロック１４１と、ＣＣＤ２制御ブロック１４２と、ＣＰＵブロック１４３と、ローカルＳＲＡＭ１４４と、ＵＳＢブロック１４５と、シリアルブロック１４６と、ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１４７と、リサイズブロック１４８と、ＴＶ信号表示ブロック１４９と、メモリカードコントローラブロック１５０と、Ｉ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）ブロック１５１とを備える。
【００４２】
ＣＣＤ１制御ブロック１４１は、ＣＣＤ１１０からＦ／Ｅ−ＩＣ１２０を経て出力された出力データ信号に、欠陥画素補正、スミア補正、シェーディング補正等の補正を行い、オートフォーカス、自動露出、オートホワイトバランス等の評価値を算出する画像信号補正手段である。また、ＣＣＤ１制御ブロック１４１は、上述のように、垂直同期信号及び水平同期信号を、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１２０のＴＧ１２４に供給する機能も有する。
【００４３】
ＣＣＤ２制御ブロック１４２は、フィルタリング処理により、補正後の画像信号データを、輝度データ及び色差データへの変換を行うデータ変換手段である。ＣＰＵブロック１４３は、撮像装置各部の動作を制御する制御手段である。ローカルＳＲＡＭ１４４は、制御に必要なデータ等を、一時的に保存する記憶手段である。ＵＳＢブロック１４５は、パーソナルコンピュータ等の外部機器とＵＳＢ通信を行う通信手段である。よって、ＵＳＢブロック１４５は、外部のＵＳＢコネクタ２５０と接続可能に構成されている。シリアルブロック１４６は、パーソナルコンピュータ等の外部機器とシリアル通信を行う通信手段である。ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１４７は、ＪＰＥＧの圧縮及び伸張を行うデータ圧縮・解凍手段である。リサイズブロック１４８は、画像データのサイズを補間処理により拡大及び／又は縮小する画像サイズ変更手段である。
【００４４】
ＴＶ信号表示ブロック１４９は、画像データを液晶モニタ１００や、テレビ等の外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換する手段である。よって、ＴＶ信号表示ブロック１４９は、液晶モニタ１００や、ビデオジャック２２０に接続されてよい。なお、液晶モニタ１００を駆動する液晶ドライバ１０１が、液晶モニタ１００とＴＶ信号表示ブロック１４９との間に備えられていてよい。また、ビデオジャック２２０とＴＶ信号表示ブロック１４９との間に、ビデオ信号を増幅するビデオアンプ２２１が備えられてよい。
【００４５】
メモリコントローラブロック１５０は、撮影された画像データを記録するメモリカード２４１の制御を行うためのメモリカード制御手段である。なお、メモリカードコントローラブロック１５０は、メモリカード２４１を装着するメモリカードスロットル２４０に接続されていてよい。メモリカードスロットル２４０は、着脱可能なメモリカード２４１を装着するためのスロットルである。
【００４６】
Ｉ２Ｃブロック１４５は、接続された加速度センサとのシリアル通信を高速に行うためのインターフェース手段である。ＡＤ変換器１５２は、接続されたジャイロセンサ２６０から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する信号変換手段である。なお、ＡＤ変換器１５２とジャイロセンサ２６０との間には、低周波数領域の信号を通過させつつ信号の増幅を行うＬＰＦ−アンプ２６１が備えられてよい。
【００４７】
加速度センサ１９０は、２軸についての加速度を検出する加速度検出手段である。加速度センサ１９０は、例えば、鏡胴ユニット７０のプリント回路基板（ＰＣＢ、Printed Circuit Board）上に実装されてよい。加速度センサ１９０は、２軸Ｘ、Ｙの加速度データ（Ｘ，Ｙ）を検出し、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０のＩ２Ｃブロック１５１に送出する。デジタルスチルカメラプロセッサ１４０は、Ｉ２Ｃブロック１５１を介して加速度センサ１９０から与えられたデータを基に、ロール角等の傾き情報を、例えばＣＰＵブロック１４３により演算し、液晶モニタ１００等に表示する。このとき、ＣＰＵブロック１４３は、傾き算出手段として機能し、加速度センサ１９０及びＣＰＵブロック１４３は、傾き検出手段として機能する。なお、加速度センサ１９０の水平に対するロール角θは、（１）式のように表される。
【００４８】
【数１】
なお、（１）式において、Ｘ０、Ｙ０は２軸Ｘ、Ｙの加速度データ（Ｘ，Ｙ）であり、Ｇ
０は重力ゼロ時の出力を意味する。加速度センサ１９０は、常に重力加速度を感知してお
り、その差分で振動や傾きを検出する。水平の場合は、１軸のみに重力が加わるが、傾いているときには、重力が２軸に分散されるため、２軸のそれぞれに加わる重力の割合で、ロール方向の傾きθを検出する。よって、加速度センサ１９０は、重力加速度センサ１９０と呼んでもよく、重力加速度検出手段として機能してよい。
【００４９】
ジャイロセンサ２６０は、軸に対する回転方向の速度（角速度）を検出する角速度検出手段であり、例えば、２軸のジャイロセンサが適用され、ピッチ（Pitch）方向とヨー（Yaw）方向へ回転する速度を検出してよい。また、ジャイロセンサ２６０は、デジタルカメラ本体に設置されてよい。ジャイロセンサ２６０の検出出力は、ＬＰＦ−アンプ２６１を介して、ＡＤ変換器１５２に入力される。ＡＤ変換器１５２は、ジャイロセンサ２６０からの出力を一定間隔で取り込んでＡＤ変換する。
【００５０】
ＳＤＲＡＭ１３０は、上述したデジタルスチルカメラプロセッサ１４０で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ１３１や、ＹＵＶ画像データ１３２や、ＪＰＥＧ画像データ１３３等である。ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ１３１は、ＣＣＤ１１０から、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１２０を経由して取り込んで、ＣＣＤ１制御ブロック１４１で上述の各種補正が行われた状態の画像データである。ＹＵＶ画像データ１３２は、輝度データ・色差データ変換が行われた状態の画像データである。ＪＰＥＧ画像データ１３３は、ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１４７でＪＰＥＧ圧縮された状態の画像データである。
【００５１】
内蔵メモリ２３０は、上述したメモリカードスロットル２４０にメモリカード２４１が装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。
【００５２】
液晶モニタ１００は、撮影前に被写体の状態を監視したり、撮影した画像を確認したり、メモリカード２４１や内蔵メモリ２３０に記録した画像データを表示する、等を行うための画像表示手段である。
【００５３】
ビデオアンプ２２１は、ＴＶ表示ブロック１４９から出力されたビデオ信号を、７５〔Ω〕インピーダンス変換するためのアンプである。ビデオジャック２２０は、ＴＶ等の外部表示機器と接続するためのジャックである。ＵＳＢコネクタ２５０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器とＵＳＢ接続を行うための接続手段である。
【００５４】
サブＣＰＵ１８０は、ＲＯＭとＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作Ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜ＳＷ１３）１８１の出力信号をユーザの操作情報として、ＣＰＵブロック１４３に出力する。操作Ｋｅｙユニット１８１は、ユーザが操作するＫｅｙ回路である。
【００５５】
ストロボ発光部３０及びストロボ回路３１は、自然光等の光が足りない場合に、光量を補う手段である。暗い場所や被写体が暗い場合の撮影においては、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０からストロボ回路３１にストロボ発光信号を送信し、ストロボ回路３１は、ストロボ発光部３０を発光させ、被写体を明るくする。
【００５６】
音声記録ユニット２００は、音声を記録する手段であり、マイク２０３と、マイクアンプ２０２と、音声記録回路２０１とを有する。マイク２０３は、ユーザが音声信号を入力するための手段である。マイクアンプ２０２は、入力された音声信号を増幅する手段である。音声記録回路２０１は、増幅された音声信号を記録する手段である。
【００５７】
音声再生ユニット２１０は、記録された音声を再生する手段であり、音声再生回路２１１と、オーディオアンプ２０２と、スピーカ２０３とを有する。音声再生回路２１１は、記録された音声信号を、スピーカ２０３から出力できる信号に変換する手段である。オーディオアンプ２１２は、変換された音声信号を増幅し、スピーカ２０３を駆動する手段である。スピーカ２０３は、音声信号を出力する手段である。
【００５８】
次に、このような構成を有するデジタルカメラを例にして、本実施例に係る撮像装置の動作の例について説明する。
【００５９】
まず、振動検出時の動作について説明する。振動は、加速度センサ１９０により検出を行う。加速度センサ１９０により、２軸のＸ、Ｙ方向の加速度の検出が行われ、検出結果が得られる。加速度センサ１９０がＸ、Ｙ方向から振動を検出すると、検出したＸ、Ｙ方向の加速度データをＩ２Ｃブロック１５１からＣＰＵブロック１４３に出力する。ＣＰＵブロック１４３は、Ｘ、Ｙ方向の加速度がそれぞれ予め設定した所定値（閾値）を超えた場合、各方向に対して、振動操作が与えられたと判定する。よって、ＣＰＵブロック１４３は、振動操作の有無を判定するので、操作判定手段として機能する。なお、ここで、Ｘ、Ｙ方向は、デジタルカメラの撮影光軸をＺ軸としたときに定まるＸ、Ｙ方向、つまり、撮影光軸に垂直な平面上におけるＸ、Ｙ方向と考えてよい。また、上述の（１）式により算出されるロール方向は、撮影光軸に垂直な平面上で回転する方向であり、Ｘ、Ｙ平面内の回転である。
【００６０】
更に、ジャイロセンサ２６０から得られるピッチ方向及びヨー方向の回転速度の検出結果から、それぞれの方向への回転が検出できる。ここで、ピッチ方向は、撮影光軸が上下方向に変化する方向であり、ヨー方向は、撮影光軸が左右方向に変化する方向である。
【００６１】
次に、図３乃至図５を用いて、ユーザが撮像装置に振動を与えて操作を行う操作方法の例について説明する。
【００６２】
図３は、Ｘ方向の振動を撮像装置に与える場合の操作方法の一例を示した図である。図３において、撮像装置３００と、ユーザの指３１０が示されている。撮像装置３００は、図１（Ｃ）において説明した構成と同様であるので、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６３】
図３において、ユーザの指３１０が、撮像装置３００を水平方向に軽く叩いて、撮像装置３００に振動を与えている。これにより、撮像装置３００には、水平方向に断続的な力が付与されるので、水平方向の加速度が発生し、これを加速度センサ１９０により検出することができる。この場合、撮影光軸に垂直な平面上の横方向が、Ｘ方向ということになる。このように、本実施例に係る撮像装置３００の操作方法は、Ｘ方向から軽く叩くことで、撮像装置３００に振動を与える操作としてもよい。なお、このような、Ｘ方向に振動が与えられたことによる操作付与の判定は、加速度センサ１９０がＸ方向の加速度が所定加速度の閾値を超えたことを、ＣＰＵブロック１４３が認識することにより行われてよい。
【００６４】
図４は、Ｙ方向の振動を撮像装置３００に与える操作方法の一例を示した図である。図４においても、撮像装置３００とユーザの指３１０が示されているが、撮像装置３００の構成は、図１及び図３と同様であるので、その説明を省略する。
【００６５】
図４においては、指３１０が撮像装置３００の上方に位置し、撮像装置３００の上方から下方に向けて軽く指３１０で撮像装置３００を叩いた例が示されている。この場合においても、撮像装置３００には、上方向から断続的に力が付与され、鉛直方向の加速度が変化する。この場合、撮影光軸に垂直な平面上の鉛直方法がＹ方向に該当する。よって、Ｙ方向の加速度センサ１９０は、加速度の発生を検出し、加速度が所定加速度の閾値を超えたときには、Ｙ方向に振動操作が与えられたと判定することができる。その際、操作付与の判定は、ＣＰＵブロック１４３で行ってよいことは同様である。
【００６６】
図３及び図４において、例えば、図３のように、Ｘ方向に振動を与えた場合に、フォーカスを遠くへ移動させ、図４のように、Ｙ方向に振動を与えた場合に、フォーカスを近くに移動させる、というように操作による指示を予め定めておくと、ユーザは、撮像装置３００のＸ方向又はＹ方向への振動の付与により、撮像装置３００のフォーカス位置を移動操作することができる。このような操作であれば、ユーザも簡単であり、また水平方向と鉛直方向の信号を誤認する可能性は少ない。図３及び図４の叩く動作により、撮像装置３００を操作する場合には、ユーザが、叩く操作という操作モードを選択し、加速度センサ１９０及びＣＰＵブロック１４３が、Ｘ方向とＹ方向の加速度から操作判定を行い、その判定結果に応じて、モータドライバ７５がフォーカスモータ７２ｂを駆動するようにすれば、叩く操作により、フォーカス調整を行うことができる。
【００６７】
図５は、振動付与による撮像装置３００の操作方法の例を示した図である。図５においても、撮像装置３００の構成は、図１、図３及び図４と同様であるので、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６８】
図５において、撮像装置３００を、ピッチ方向に振る動作と、ヨー方向に振る動作が示されている。撮像装置３００をピッチ方向に振る操作は、撮影光軸が、上下方向（鉛直方法）、つまりＹ方向に振動する動作となる。また、撮像装置３００をヨー方向に振る操作は、撮影光軸が、左右方向（水平方向）、つまりＸ方向に振動する動作となる。
【００６９】
ピッチ方向の操作については、ピッチ方向の運動は、撮像光軸を含む鉛直面で切った場合に、当該鉛直面上での回転運動をしているので、ジャイロセンサ２６０で回転速度の発生を検出することができる。また、検出される回転速度は、周期的に正負の向きを変えて検出されるので、ピッチ方向の操作ということを明確に認識することができる。
【００７０】
更に、ピッチ方向の運動については、加速度センサ１９０でＹ方向の加速度の発生が検出できるとともに、それらの加速度の方向が、周期的に正負の向きを変える振動的な動作として検出することができるので、この動きも必要に応じて操作判定に利用してもよい。つまり、加速度センサ１９０と、ジャイロセンサ２６０の検出結果を統合し、更に正負の向きをも考慮することにより、ピッチ方向に振る操作であるということを、更に明確に判定することができる。
【００７１】
また、ヨー方向に撮像装置３００を振る操作については、撮影光軸を含む水平面で切った場合には、撮像装置３００は、当該水平面上での回転運動を行うので、ジャイロセンサ２６０で回転速度の発生と、回転速度の正負の向きの周期的な変化を検出することができる。また、ヨー方向の運動は、撮影光軸がＸ方向に振動する動作を伴うので、Ｘ方向の加速度を検出する加速度センサ１９０により、加速度の発生及び正負の向きの周期的な変化を検出することも可能である。ヨー方向の操作に伴うこれらの運動を考慮して、ジャイロセンサ２６０、又は必要に応じてジャイロセンサ２６０と加速度センサ１９０の双方の検出結果を用いてＣＰＵブロック１４３でヨー方向の振る動作を認識すれば、正確にヨー方向の操作が付与されている状態を判定することができる。
【００７２】
このように、ジャイロセンサ２６０は、撮影光軸を含む鉛直面でピッチ方向の角速度を検出し、撮影光軸を含む水平面でヨー方向の角速度を検出してよく、撮影光軸を含む直交する２平面上での角速度を検出する。
【００７３】
例えば、ピッチ方向に撮像装置３００を振る操作がなされた場合に、フォーカス位置を遠くへ移動させる動作を割り当て、ヨー方向に撮像装置３００を振る操作がなされた場合に、フォーカス位置を近くへ移動させる動作を割り当てることにより、ユーザは、ピッチ方向に撮像装置３００を振る動作とヨー方向に撮像装置３００を振る動作とを用いて、フォーカス位置の操作を行うことができる。ピッチ方向の振る動作と、ヨー方向の振る動作は、撮像装置３００を振動させる方向が９０度異なるので、ユーザは操作を覚えやすく、かつ簡単に操作を行うことができる。また、操作を認識する撮像装置３００側では、ピッチ方向に振られる運動と、ヨー方向に振られる運動では、検出する加速度センサ１９０及びジャイロセンサ２６０の方向が全く異なり、異なる軸の加速度センサ１９０及びジャイロセンサ２６０による検出となるので、誤動作のおそれを低減させることができる。
【００７４】
更に、ロール方向に撮像装置３００を傾ける操作については、（１）式を用いることにより、加速度センサ１９０の水平面に対するロール角θを求めることができる。このように、加速度センサ１９０の検出結果を用いて、ロール方向の操作が付与されたことを判定することができる。ロール方向の操作の場合、例えば、時計廻りの向きのロール方向の操作と判定された場合には、フォーカス位置を遠くへ移動させ、反時計廻りの向きのロール方向の操作と判定された場合には、フォーカス位置を近くへ移動させる動作を割り当てるようにしてよい。このように、ロール方向の操作の正負の向きに応じてフォーカス位置の移動を割り当てることにより、簡素な操作で容易にフォーカス調整を行うことができる。
【００７５】
このように、本実施例に係る撮像装置３００によれば、図３乃至図５において説明したように、ユーザが、方向や向きが明確に異なる撮像装置３００を叩く操作、振る操作、傾ける操作を行うことにより、簡素な操作で誤動作なくフォーカス調整を行うことができる。
【００７６】
図６は、フォーカス変更方法の設定メニュー２７０の一例を示した図である。図６において、フォーカス変更方法の設定メニュー２７０は、オンスイッチ２７１と、オフスイッチ２７２と、選択モード表示灯２７３〜２７６を有する。オンスイッチ２７１は、振動による操作をオン状態にするスイッチである。オフスイッチ２７２は、振動による操作をオフ状態にするスイッチである。
【００７７】
ユーザは、まずオンスイッチ２７１とオフスイッチ２７２の何れを選択するかで、振動付与操作によるフォーカス調整を行うか否かを選択することができる。オフスイッチ２７２を選択した場合には、ボタン操作モード表示灯２７６が点灯し、ユーザはボタンによるフォーカス調整を行うモードとなる。
【００７８】
一方、ユーザがオンスイッチ２７１を選択した場合には、傾ける操作モード表示灯２７３、振る操作モード表示灯２７４又は叩く操作モード表示灯２７５の何れかが点灯し、何れの操作モードが選択されているかを表示する。図６においては、傾ける操作モード表示灯２７３が点灯しているので、傾ける操作モード状態にあり、ロール方向に撮像装置３００を傾けることにより、フォーカス位置を移動させることができる操作状態となっている。このような操作モードの切り替えは、例えば、オンスイッチ２７１を順次押す度に、選択されている操作モードが移動し、選択されている操作モード表示灯２７３〜２７５が順次点灯するような構成としてもよい。
【００７９】
また、操作方法を、複数選択することが可能なように構成したい場合には、操作モード表示灯２７３〜２７５を、操作モード選択ボタン２７３〜２７５として構成し、選択する操作モード選択ボタン２７３〜２７５を押すことにより、複数の操作モードを併用することを可能な構成としてもよい。
【００８０】
例えば、フォーカス変更方法の設定メニューの選択例として、振動による操作を選択した場合に、画角を大きく変えたくない状況では、振る操作を選択せず、傾きによる操作を行えば、画角の変化をあまり気にする必要が無くなる。また、直感的に分かり易い操作を望む場合には、前に倒すピッチ方向の操作でフォーカス位置が移動する、振る動作による操作を選択するとよい。このように、本実施例に係る撮像装置３００によれば、操作の選択肢が広がることで、それぞれの状況に応じて操作方法を使い分けることが可能となる。
【００８１】
次に、図７を用いて、本実施例に係る撮像装置３００の、振動による操作に関係する構成要素を抜き出した機能ブロック図について説明する。図７は、本実施例に係る撮像装置３００の機能ブロック図である。なお、図１乃至図６に対応する構成要素は、同一の参照符号を用いている。
【００８２】
図７において、本実施例に係る撮像装置３００は、撮影レンズ７２ａと、撮像素子１１０と、液晶モニタ１００と、重力加速度検出手段１９０と、角速度検出手段２６０と、傾き検出手段２８０と、操作判定手段２９０と、フォーカス制御手段２９１とを含む。そして、撮像装置３００は、必要に応じて、フォーカス変更設定メニュー２７０と、エッジ検出手段２９２とを備えてよく、関連構成要素として、モータドライバ７５と、フォーカスモータ７２ｂとを備えてよい。このうち、傾き検出手段２８０と、操作判定手段２９０と、フォーカス制御手段２９１と、エッジ検出手段２９２とは、ＣＰＵブロック１４３内に備えられていてよい。
【００８３】
撮影レンズ７２ｂは、図２のフォーカスレンズ７２ｂに対応する。本実施例に係る撮像装置３００においては、振動による操作によりフォーカス位置の調整を行うので、フォーカスレンズ７２ｂを抽出している。撮像素子１１０は、図２のＣＣＤ１１０に対応する。撮像素子１１０は、ＣＣＤ１１０の他、ＣＭＯＳ（Complimentary Metal Oxide Semiconductor）等のカメラが適用されてもよい。液晶モニタ１００は、液晶モニタ１００が対応する。液晶モニタ１００は、液晶に限らず、種々のディスプレイを適用してよい。また、液晶モニタ１００には、モニタ画像のみならず、操作判定手段２９０で判定された振動による操作の正負の方向も表示するようにしてよい。これにより、ユーザは自分の操作状態を正確に認識することができる。
【００８４】
重力加速度検出手段１９０は、今まで説明した加速度センサ１９０に対応し、角速度検出手段２６０は、ジャイロセンサ２６０に対応する。また、傾き検出手段２８０は、重力加速度検出手段１９０の検出結果に基づいて、（１）式を用いて演算処理を行い、撮像装置３００の傾きを算出する手段である。傾き検出手段２８０は、本実施例においては、加速度データから傾きを算出する手段を用いているが、撮像装置３００の傾きを検出する手段であれば、他の直接的に傾きを求められるセンサ等が適用されてもよい。
【００８５】
操作判定手段２９０は、重力加速度検出手段１９０で検出された２軸方向の加速度、角速度検出手段２６０で検出された角速度及び傾き検出手段２８０で検出された傾き角度に基づいて、撮像装置３００に振動による操作が行われたか否かを判定する手段である。具体的には、図２乃至図５で説明した内容の演算処理を行い、操作判定を行う。なお、振動による操作は、撮像装置３００をＸ、Ｙ方向に叩いて振動を発生させる操作だけでなく、ロール方向に傾ける操作と、ピッチ方向又はヨー方向に振る動作も広義に含むものとする。また、操作判定手段は、振動検出手段と呼んでもよいものとする。
【００８６】
フォーカス制御手段２９１は、操作判定手段２９０により、振動による操作があったと判定されたときに、操作判定に対応してフォーカス位置を移動させる制御を行う手段である。具体的には、図２乃至図５において説明したような動作を行うように、制御演算処理を行えばよく、モータドライバ７５に指令を送ることにより、撮影レンズ７２ａのフォーカス位置を制御する。フォーカス制御手段２９１は、操作判定手段２９０による正負の動きについても、対応するフォーカス制御を行うようにしてよい。
【００８７】
モータドライバ７５は、フォーカス制御手段２９１からの指令に基づいて、フォーカスモータ７２ｂを駆動させ、フォーカス位置の移動を実行する。
【００８８】
エッジ検出手段２９２は、被写体の特徴点となるエッジ部を検出する手段であり、必要に応じて設けられてよい。エッジ部は、背景との境界部であることが多く、コントラストが大きく変化する部分である場合が多いので、撮像素子１１０で得られた画像データの所定領域について、コントラストの変化状態に基づいて検出してもよい。エッジ検出手段２９２は、その他、種々のエッジ検出の方法を用いて、被写体のエッジ検出を行うようにしてよい。なお、エッジ検出手段２９２を用いた具体的な撮像装置３００の動作は、後述する。
【００８９】
傾き検出手段２８０、操作判定手段２９０、フォーカス検出手段２９１及びエッジ検出手段２９２は、演算処理により各機能を果たすので、演算処理手段であるＣＰＵブロック１４３に含まれている。これらは、必ずしもＣＰＵブロック１４３内に設けられる必要は無く、単独で設けられてもよい。但し、省スペースを図る観点から、本実施例においては、ＣＰＵブロック１４３にこれらの手段が搭載された例を挙げて説明するものとする。また、以後、ＣＰＵブロック１４３により実行される内容については、個別の各処理手段２８０、２９０、２９１、２９２を記載していなくても、図７に示した関係を前提として、動作が行われているものとする。
【００９０】
次に、図８を用いて、本実施例に係る撮像装置３００の操作フローについて説明する。図８は、本実施例に係る撮像装置３００の操作フローの一例を示した図である。
【００９１】
ステップ１００では、マニュアルフォーカス時に、振動検知モードがオンになっているか否かの判断を行う。振動検知モードがオンの場合にはステップ１１０に進み、振動検知モードがオフの場合には、ステップ１５０に進む。
【００９２】
ステップ１５０では、通常通り、ボタンによる操作により、フォーカス位置の設定を行う。
【００９３】
一方、ステップ１１０では、予めユーザが選択した操作方法が何であるかの判定を行う。ユーザの操作方法の選択は、図６において説明したように、フォーカス変更方法の設定メニュー２７０により選択されてよい。また、選択された操作方法は、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０に通知され、操作判定手段２９０において、選択されている操作方法が何であるかの判断を行うようにしてよい。
【００９４】
ステップ１１０において、傾ける操作が選択されていると判定された場合には、ステップ１２０に進む。また、振る操作が選択されていると判定された場合には、ステップ１３０に進む。更に、叩く操作が選択されていると判定された場合には、ステップ１５０に進む。
【００９５】
ステップ１２０では、Ｘ、Ｙ方向の傾き情報を検出する。傾き情報は、加速度検出手段である加速度センサ１９０の検出結果に基づいて、ＣＰＵブロック１４３内の傾き検出手段２８０により、（１）式を用いて算出されてよい。これにより、ロール方向の傾き情報を得ることができる。また、ロール方向の傾き情報から、傾ける操作に該当するか否かの判定は、傾き角度が閾値である所定角度を超えているか否かに基づいて、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０が判定する。
【００９６】
ステップ１３０では、角速度検出手段であるジャイロセンサ２６０により、ピッチ方向及び／又はヨー方向の角速度を検出し、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０にて、振る操作に該当するか否かを判定する。振る操作に該当するか否かの判断は、例えば、角速度が閾値である所定角速度を超えているか否かに基づいて判定を行うようにしてもよい。
【００９７】
ステップ１４０では、加速度検出手段である加速度センサ１９０により、Ｘ、Ｙ方向の振動を加速度により検出し、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０において、叩く操作に該当するか否かを判定する。叩く操作に該当するか否かの判定は、加速度が閾値である所定加速度を超えているか否かにより行うようにしてよい。
【００９８】
ステップ１６０では、ステップ１２０〜１５０の指示に従い、フォーカス移動の操作を実行する。フォーカス移動は、予め設定された対応関係に従い、認識した操作に対応したフォーカス移動を行う。なお、フォーカス移動の制御は、ＣＰＵブロック１４３内のフォーカス制御手段２９１により行われてよい。
【００９９】
ステップ１７０では、フォーカス位置を決定して良いか否かが、ユーザにより判断される。ユーザがフォーカス位置を決定してよいと判断すれば、ステップ１８０に進む。一方、フォーカス位置をまだ決定できないと判断された場合には、ステップ１１０に戻り、フォーカス調整のための操作を繰り返す。
【０１００】
ステップ１８０では、撮影が行われ、操作フローを終了する。
【０１０１】
本実施例に係る撮像装置３００によれば、ユーザは、通常のボタンによる操作と、振動検出による操作を選択することができるとともに、振動検出による操作は、種々の操作から状況やユーザの好みに応じて選択することができ、柔軟な操作環境を提供できる。
【０１０２】
また、本実施例に係る撮像装置３００は、振動による操作を、フォーカス位置の移動に限定しているため、フォーカス位置の設定については、種々のきめ細かな設定制御を行うことができる。以下、その内容の例について説明する。
【０１０３】
本実施例に係る撮像装置３００は、撮影モードに応じて、フォーカスの変化量の設定を変化させることが可能である。例えば、マクロモードで、フォーカスの変化量を細かく設定することができる。フォーカスを手動で合わせる場合、カメラから近い距離をマクロモードで撮影する際、より細かくフォーカスの位置を変更することが望まれる。この点を考慮し、ユーザが一定の振動操作を行った場合、マクロモード時は通常のモード時よりもフォーカスの位置の変化量を細かく設定するようにしてもよい。また、状況に応じて、フォーカス位置の変化量を設定することができる。
【０１０４】
本実施例に係る撮像装置３００は、フォーカス位置が端（最短距離）から端（無限大）まで自動で変化し、所定の操作を行うとフォーカス位置が止まるモードを有してもよい。ユーザの好みや、撮像装置３００を使用する状況によっては、マニュアルフォーカスを使用する際、煩わしい操作を行いたくない場合が有り得る。そこで、本実施例に係る撮像装置３００においては、設定できるフォーカス位置の最短距離から無限大までを所定速度で変化させ、使用者が所定の操作（例えば、振動を与える、任意のボタンを押す等）を行った場合、その位置でフォーカスが固定されるモードを設けてもよい。これにより、より少ない操作量で使用者が任意のフォーカス位置を設定することができる。
【０１０５】
本実施例に係る撮像装置３００は、操作判断に用いられる閾値を変更して設定することが可能に構成去れてもよい。撮像装置３００を操作するユーザの好み又は使用状況によって、操作がなされたと判断する振動検知の認識レベルを変更したい場合がある。そのような場合のため、撮像装置３００を叩くときの振動量や、撮像装置３００を振るときの角速度の速さ、傾ける際の傾き角度の閾値を変更設定できるように構成してもよい。これにより、操作性の向上及び誤動作の防止を図ることができる。
【０１０６】
本実施例に係る撮像装置３００は、振動や傾き等の検出値に対して閾値を設けることで、フォーカスパルスの変化の有無を決定するようにしてもよい。予めフォーカスパルスの移動量を登録しておくことで、振動や傾き等の操作をフォーカスの設定に利用することができる。更に、ユーザがフォーカスパルスの変化量を認定可能にすることで、マクロ撮影等、状況に応じ使い分けができるとともに、閾値を複数個設けることで、検出値のレベルに応じて、フォーカスパルスの変化量を設定することができる。これにより、ユーザが感覚的にフォーカスを変更することが可能となる。
【０１０７】
図９は、振動によるフォーカスパルス値の変更方法の処理フロー図である。ステップ２００では、強さレベルの閾値を決定する。ステップ２１０では、撮像装置３００に振動を与える。ステップ２２０では、加速度センサ１９０からのフォーカスパルスの算出値を取得する。ステップ２３０では、算出値が所定の閾値以上であるか否かが判断される。ステップ２３０において、算出値が所定の閾値以上であった場合には、ステップ２４０に進む。一方、算出値が所定の閾値以内であれば、ステップ２５０に進む。ステップ２４０では、フォーカスパルスを一定量変化させ、処理フローを終了する。また、ステップ２５０では、特にフォーカスパルスに変更を加えず、処理フローを終了する。
【０１０８】
また、本実施例に係る撮像装置３００は、複数の閾値を設けることで、振動レベルに応じた動作をさせることができる。例えば、予め設計者が一定数の閾値を設定しておき、それぞれの段階におけるフォーカスパルス変更量を設定してよい。これにより、ユーザは、好きなレベルで叩く動作や傾ける動作を行うことで、そのレベルに応じた量のフォーカス移動を行うことができ、ユーザの感覚に合った形でフォーカス位置を合わせることができる。
【０１０９】
図１０は、複数の閾値を用いて、振動レベルに応じたフォーカスパルス変化量の決定を行う処理フローの一例を示した図である。
【０１１０】
ステップ３００では、複数の閾値が設定されるとともに、各々の閾値に対応するフォーカスパルスの変化量が定められる。例えば、閾値１、閾値２、閾値３（閾値１＜閾値２＜閾値３）に順次対応させて、フォーカスパルス変化量ＦＰ量１、ＦＰ量２、ＦＰ量３が、ＦＰ量１＜ＦＰ量２＜ＦＰ量３となるように定められる。
【０１１１】
ステップ３１０では、撮像装置３００に振動が与えられる。また、ステップ３２０では、加速度センサ１９０からの算出値が取得される。
【０１１２】
ステップ３３０では、算出値が閾値１以上か否かが判断される。ステップ３３０において、算出値が閾値１以上であった場合はステップ３５０に進み、算出値が閾値１未満であった場合には、ステップ３４０に進む。
【０１１３】
ステップ３４０では、フォーカスパルスの変化量を変化させる処理は特に行われず、そのまま処理フローを終了する。
【０１１４】
ステップ３５０では、加速度センサ１９０からの算出値が閾値２以上であったか否かが判断される。算出値が閾値２以上であった場合にはステップ３７０に進み、算出値が閾値２未満であった場合にはステップ３６０に進む。
【０１１５】
ステップ３６０では、フォーカスパルスを変化量１のＦＰ量１だけ変化させる処理を行い、処理フローを終了する。
【０１１６】
ステップ３７０では、加速度センサ１９０からの算出値が閾値３以上であったか否かが判断される。算出値が閾値３以上であった場合にはステップ３９０に進み、算出値が閾値３未満であった場合には、ステップ３８０に進む。
【０１１７】
ステップ３８０では、フォーカスパルスを変化量２のＦＰ量２だけ変化させる処理を行い、処理フローを終了する。
【０１１８】
ステップ３９０では、フォーカスパルスを変化量３のＦＰ量３だけ変化させる処理を行い、処理フローを終了する。
【０１１９】
このように、図１０に示した処理フローによれば、複数の閾値を設定し、各々に対応させてフォーカスパルスの変化量を設定することにより、操作のために付与された振動の大きさレベルに応じてフォーカスパルスの変化量を設定することができ、ユーザの操作量の感覚に合致したフォーカス位置の移動を行うことができる。
【０１２０】
次に、図１１及び図１２を用いて、フォーカス位置が正しく設定されたことを確かめるために、どのようなフォーカス制御を行うかについて説明する。
【０１２１】
図１１は、液晶モニタ（画像表示手段）１０によるモニタ画像の一例を示した図であり、フォーカスが合っていない状態のモニタ画像の一例を示した図である。図１１において、人３２０と、設置物３３０と、木３４０がモニタ画像として示されている。本実施例に係る撮像装置３００においては、マニュアルフォーカス使用時のフォーカス位置を示すマークを液晶モニタ１００上に表示させると、フォーカス位置を変えたときに、マークの位置も変化する機能を有してよい。図１１においては、モニタ画像に何らマークが表示されていないので、フォーカスが合っていない状態にある。
【０１２２】
図１２は、フォーカスが合っている状態のモニタ画像の一例を示した図である。図１２において、図１１と同様のモニタ画像に加えて、人３２０の顔にマーク２７１が合わせて表示されている。本実施例に係る撮像装置３００は、現状のフォーカス位置でエッジ検出を行い、最もフォーカスが合っていると思われる位置にマーク２７１を表示する機能を有してよい。また、エッジ検出は、ＣＰＵブロック１４３内のエッジ検出手段２９２により行われてよい。図１２においては、人３２０の顔をエッジとして認識するとともに、この点にフォーカスが合っている状態が示されている。図１１で示したように、どの被写体にもフォーカスが合っていなければ、マーク２７１は表示出力されないので、フォーカスを合わせたい被写体にマーク２７１が表示出力されていることにより、所望の被写体に対してフォーカスが合っていることを確認することができる。
【０１２３】
図１３は、フォーカス位置が端（最短距離）から端（無限大）まで変わる際にエッジ検出値を記憶しておき、終了後にそれらを選択する撮影モードを説明するための図である。
【０１２４】
この撮影モードを利用するためには、予め、フォーカス位置をフォーカス可能な範囲の端（最短距離）から端（無限大）まで変えて、各フォーカスパルス位置でのエッジの検出情報を記憶しておく。そして、総てのフォーカスパルス位置で、所定閾値以上のエッジ量の箇所にマークを表示させ、どこにフォーカスを合わせるのかを選択することができる。
【０１２５】
図１３においては、人３２０の顔にマーク２７１、設置物３３０の前方上方の角２箇所にマーク２７２、２７３及び木３４０の先端にマーク２７４が表示され、合計４つのエッジが検出されている。なお、エッジの検出は、ＣＣＤ１１０等の撮像素子の画像データの所定領域において、コントラストの変化状態に基づいて、特徴点となるエッジ部分を検出するようにしてよい。つまり、エッジ部分は、コントラストの変化が大きくなる部分を含むので、コントラストの変化状態に基づいて、エッジの検出を行うことができる。
【０１２６】
また、図１３において、木３４０の先端のマーク２７４が濃いマーク２７４として表示され、現在のフォーカスは、木３４０の先端のマーク２７４の周辺に合っていることが示されている。ユーザが、フォーカスを合わせたい被写体のエッジに、色が濃くなっているマーク２７４を移動させ、エッジを選択すると、撮像装置３００は、選択した箇所のエッジが強かったフォーカスパルスの位置情報を読み出し、フォーカス位置を変更する。なお、エッジの選択は、通常の振動によるフォーカス移動の操作と同様に行ってよい。そして、撮影が開始されたときには、フォーカス位置を固定し、撮影を行うようにしてよい。なお、この操作を行う場合、画角を変えるとエッジ検出値に変化が生じるため、三脚等で撮像装置３００を固定するようにしてもよい。
【０１２７】
このように、本撮影モードを用いれば、ユーザは簡素な操作により容易に目標とする被写体にフォーカスを合わせることができ、適切なフォーカス調整による撮影を容易に行うことができる。
【０１２８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
７０ 鏡胴ユニット
７１ａ、７２ａ レンズ
７２ フォーカス光学系
７２ｂ フォーカスモータ
７５ モータドライバ
１００ 画像表示手段
１１０ 撮像素子
１４０ カメラプロセッサ
１４３ ＣＰＵブロック
１９０ 加速度検出手段
２６０ 角速度検出手段
２７０ フォーカス変更設定メニュー
２８０ 傾き検出手段
２９０ 操作判定手段
２９１ フォーカス制御手段
２９２ エッジ検出手段
３００ 撮像装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３１】
【特許文献１】特開２００６−３０９０６４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、焦点状態を変化させるためにフォーカス位置を移動できる撮影レンズと、該撮像レンズを介して入射される被写体光像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子により光電変換された被写体画像をモニタリングする画像表示手段とを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルカメラのコンパクト化に伴い、操作ボタン等の配置スペースが不足しているが、操作ボタンを小さくすると、操作性が悪くなるという問題があった。そこで、カメラの動きや姿勢・振動を検出することで、カメラの操作ボタンと同等な指令信号を出力し、カメラの操作を容易にする撮像装置の提案がなされている。
【０００３】
しかしながら、このような撮像装置において、ユーザが意図しない動作をし、ユーザの操作指示を誤認する不具合が発生する場合がある。このような誤動作を防止するため、検出有効スイッチがオンの場合のみ、カメラの動きと姿勢を検出し、各動きと姿勢に対応した指示が行われるようにした動き／姿勢入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【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、上述の特許文献１に記載の構成では、検出有効スイッチがオンとなっている場合の操作入力の方法は限定的であり、登録された動き／姿勢パターンと一致するか否かによって操作入力の有無を判断するため、操作入力の数が増えると、動き／姿勢パターンも複雑となり、必ずしもユーザの直感的な操作と一致しない場合が多く、操作方法を覚えるにも労力を要するという問題があった。
【０００５】
また、動き／姿勢パターンによる操作を行う場合でも、検出有効スイッチをオンにする必要があり、直感的で直接的な操作を行うことが困難であるという問題があった。また逆に、検出有効スイッチを常にオンとすると、結局誤動作が増加してしまうという問題があった。
【０００６】
更に、特許文献１では、動き／姿勢パターンによる指示が多岐に亘り、撮影モードと再生モードの切り替え操作や、各モードでの環境設定への移行操作というように、全く関連性の無い操作についても動き／姿勢パターンによる指示で行うので、大きな誤動作が発生し易く、きめ細かな操作を行い難いという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ユーザの直感的な操作イメージに合致したフォーカス動作を行わせることができるとともに、操作入力の幅を拡大することができ、操作入力が容易な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る撮像装置は、焦点状態を変化させるためにフォーカス位置を移動できる撮影レンズと、該撮像レンズを介して入射される被写体光像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子により光電変換された被写体画像をモニタリングする画像表示手段とを有する撮像装置であって、
該撮像装置の撮影光軸に垂直な平面の２軸方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記撮像装置の傾き状態を検出する傾き検出手段と、
前記撮像装置の撮影光軸を含む直交する２平面上の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出された前記加速度が所定加速度を超えたときには、前記２軸方向に対して操作が与えられたと判定し、前記傾き検出手段により前記撮影光軸を中心とする回転方向の所定角度を超える傾きを検出したときには、ロール方向の操作が与えられたと判定し、前記角速度検出手段により前記撮影光軸が上下又は左右方向に変化する所定角速度を超える回転運動を検出したときには、ピッチ方向又はヨー方向の操作が与えられたと判定する操作判定手段と、
該操作判定手段の判定に応じて、前記撮影レンズの前記フォーカス位置を設定するフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
これにより、多様な操作入力が可能となり、フォーカス位置の設定を簡素化された操作で容易に行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、判定を行う各方向について、未操作状態から操作状態を検出したときに、各方向が正負の何れかの向きに操作されたかを判定し、
前記フォーカス制御手段は、前記操作判定手段が判定した正負の向きに応じて前記フォーカス位置を移動させることを特徴とする。
【００１１】
これにより、正負の向きも考慮してフォーカス位置を定めることができ、簡素な操作によりきめ細かいフォーカス設定が可能となる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段が判定した各方向の正負の向きを、前記画像表示手段に表示することを特徴とする。
【００１３】
これにより、ユーザが行っている操作入力の状態を確認することができ、誤操作を防止することができる。
【００１４】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記撮像素子から画像データを取得して、前記撮像素子上の所定領域において画像コントラストの変化状態に基づいて特徴点となる複数のエッジ部を検出し、検出した該エッジ部のうちの１つに対応する位置に前記被写体画像とともに所定のマークを前記画像表示手段に表示するエッジ検出手段を更に有し、
該エッジ検出手段は、前記操作判定手段の判定に基づいて設定されたフォーカス位置に応じて前記マークの位置を移動させ、
前記フォーカス制御手段は、撮影操作が実行されたときに、前記マークの位置にフォーカス位置を固定することを特徴とする。
【００１５】
これにより、フォーカス位置のきめ細かな設定が可能となり、撮像対象にフォーカスの合った撮影を行うことができる。
【００１６】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、撮影モードに応じて、前記フォーカス位置の変化量を変更することを特徴とする。
【００１７】
これにより、マクロモードや通常モード等の撮影モードを考慮して、適切なフォーカス位置の設定を行うことができる。
【００１８】
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記フォーカス制御手段は、設定可能なフォーカス位置の最短距離から無限大までフォーカス位置を一定速度で変化させ、前記操作判定手段により所定の操作が与えられたと認識したときに、前記フォーカス位置を固定させる撮影モードを有することを特徴とする。
【００１９】
これにより、フォーカス位置の設定を更に簡素化することができ、簡素化された撮影モードにより撮影を行いたいユーザの要請に応えることができる。
【００２０】
第７の発明は、第１〜６のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度が変更可能であることを特徴とする。
【００２１】
これにより、操作判定の感度を下げて誤操作を低減させたり、操作判定の感度を上げてより小さな動作で操作を行ったりする調整が可能となる。
【００２２】
第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、前記振動操作を叩く操作、前記ロール方向の操作を傾ける操作及び前記ピッチ方向又はヨー方向の操作を振る動作に対応させ、前記叩く操作、前記傾ける操作及び／又は前記振る動作の操作判定のいずれを用いるかを、選択可能であることを特徴とする。
【００２３】
これにより、ユーザ側で好みの操作入力を設定することができ、ユーザの設定した好みの操作入力でフォーカス位置の設定を行うことができる。
【００２４】
第９の発明は、第１〜８のいずれかの発明に係る撮像装置において、
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度を複数有し、
前記フォーカス制御手段は、複数の前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度に応じて、フォーカスの移動量が異なることを特徴とする。
【００２５】
これにより、フォーカス移動量を操作量により制御することができ、きめ細かなフォーカス位置の設定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、簡素化された操作で容易にフォーカス位置の設定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した実施例に係る撮像装置の外観図の一例を示した図である。図１（Ａ）は、本実施例に係る撮像装置の上面図である。図１（Ｂ）は、本実施例に係る撮像装置の正面図である。図１（Ｃ）は、本実施例に係る撮像装置の裏面図である。
【図２】本実施例に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの内部構成の一例を示した機能ブロック図である。
【図３】Ｘ方向の振動を撮像装置に与える場合の操作方法の一例を示した図である。
【図４】Ｙ方向の振動を撮像装置３００に与える操作方法の一例を示した図である。
【図５】振動付与による撮像装置３００の操作方法の例を示した図である。
【図６】フォーカス変更方法の設定メニュー２７０の一例を示した図である。
【図７】本実施例に係る撮像装置３００の機能ブロック図である。
【図８】本実施例に係る撮像装置３００の操作フローの一例を示した図である。
【図９】振動によるフォーカスパルス値の変更方法の処理フロー図である。
【図１０】複数の閾値を用いて、振動レベルに応じたフォーカスパルス変化量の決定を行う処理フローの一例を示した図である。
【図１１】フォーカスが合っていない状態のモニタ画像の一例を示した図である。
【図１２】フォーカスが合っている状態のモニタ画像の一例を示した図である。
【図１３】エッジ検出値を記憶し、それらを選択する撮影モードの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００２９】
図１は、本発明を適用した実施例に係る撮像装置の外観図の一例を示した図である。本実施例に係る撮像装置は、種々のカメラに適用することができるが、本実施例においては、デジタルカメラに本発明を適用した例について説明する。
【００３０】
図１（Ａ）は、本実施例に係る撮像装置の上面図であり、図１（Ｂ）は、本実施例に係る撮像装置の正面図であり、図１（Ｃ）は、本実施例に係る撮像装置の裏面図である。
【００３１】
図１（Ａ）に示すように、撮像装置の上面には、レリーズスイッチＳＷ１と、モードダイヤルスイッチＳＷ２と、サブ液晶ディスプレイ１０が備えられている。
【００３２】
図１（Ｂ）に示すように、撮像装置の正面には、ストロボユニット３０と、光学ファインダ４０（表面側）と、距離測定ユニット５０と、リモートコントロール受光部６０と、鏡胴ユニット７０とが備えられている。鏡胴ユニット７０は、フォーカス位置を移動できる撮影レンズを含んでいる。また、撮像装置の側面には、メモリカード／電池収容室の蓋２０が備えられている。
【００３３】
図１（Ｃ）に示すように、撮像装置の背面には、光学ファインダ４０（背面側）と、ＡＦ（Auto Focus）発光ダイオード８０と、ストロボ発光ダイオード９０と、液晶モニタ（画像表示手段）１００と、広角ズームスイッチＳＷ３と、望遠方向ズームスイッチＳＷ４と、セルフタイマスイッチＳＷ５と、メニュースイッチＳＷ６と、上移動・ストロボセットスイッチＳＷ７と、右移動スイッチＳＷ８と、下移動・マクロスイッチＳＷ９と、左移動・画像確認スイッチＳＷ１０と、ディスプレイスイッチＳＷ１１と、ＯＫスイッチＳＷ１２と、電源スイッチＳＷ１３とが備えられている。画像表示手段１００は、種々のディスプレイが適用されてよいが、例えば、液晶ディスプレイが適用されてもよい。
【００３４】
図１に示した撮像装置の外観における構成及び各部品の機能については公知であるので、その説明は省略する。
【００３５】
図２は、本実施例に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの内部構成の一例を示した機能ブロック図である。図１と同様の構成要素には、同一の参照符号を付している。まず、図１及び図２を用いて、デジタルカメラの構成及び機能について説明する。
【００３６】
デジタルカメラは、鏡胴ユニット７０と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）１１０と、Ｆ／Ｅ（Front End、フロントエンド）−ＩＣ１２０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory、シンクロナスＤＲＡＭ）１３０と、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０と、ＲＡＭ１６０と、サブＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）１８０と、加速度センサ１９０と、音声記録ユニット２００と、音声再生ユニット２１０と、ビデオジャック２２０と、内蔵メモリ２３０と、メモリカードスロットル２４０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ２５０と、ＬＣＤモニタ（画像表示手段）１０と、ストロボ発光部３０とを備える。
【００３７】
鏡胴ユニット７０は、被写体の光学画像を取り込む手段である。鏡胴ユニット７０は、ズーム光学系７１と、フォーカス光学系７２と、絞りユニット７３と、メカシャッタユニット７４とを有する。ズーム光学系７１は、ズームレンズ７１ａとズームモータ７１ｂとを備え、フォーカス光学系７２は、フォーカスレンズ７２ａとフォーカスモータ７２ｂとを備える。また、絞りユニット７３は、絞り７３ａと絞りモータ７３ｂとを備え、メカシャッタユニット７４は、メカシャッタ７４ａとメカシャッタモータ７４ｂとを備える。鏡胴ユニット７０は更に、ズームモータ７１ｂ、フォーカスモータ７２ｂ、絞りモータ７３ｂ及びメカシャッタモータ７４ｂを駆動するモータドライバ７５を有する。
【００３８】
モータドライバ７５は、リモコンブロック受光部６０からの入力や、図１に示した操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作キーユニット１８１の操作入力に基づき、デジタルカメラプロセッサ１４０内にあるＣＰＵブロック１４３からの駆動指令により駆動される。本実施例に係る撮像装置においては、リモコンブロック受光部６０からの入力や、操作キーユニット１８１からの操作入力以外に、ユーザによる撮像装置の振動や傾き、回転動作からの入力に基づいてもＣＰＵブロック１４３はモータドライバ７５に駆動指令を出力するが、その点については後述する。
【００３９】
ＲＯＭ（Read Only Memory）１７０は、ＣＰＵブロック１４３で解読可能なコードで記述された制御プログラムや、制御を実行するためのパラメータが格納されている。デジタルカメラの電源がオン状態になると、ＲＯＭ１７０に記憶された制御プログラムはＳＤＲＡＭ１３０にロードされる。ＣＰＵブロック１４３は、ＳＤＲＡＭ１３０にロードされた制御プログラムに従って撮像装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的にＲＡＭ１６０と、後述するデジタルスチルカメラプロセッサ１４０内のローカルＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１４４に保存する。ＲＯＭ１７０に書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、制御プログラムや制御を行うためのパラメータを変更することが可能となり、機能のバージョンアップを容易に行うことができる。
【００４０】
ＣＣＤ１１０は、被写体光像を光電変換するための固体撮像素子である。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１２０は、ＣＤＳ１２１と、ＡＧＣ１２２と、Ａ／Ｄ変換器１２３と、ＴＧ１２４とを有する。ＣＤＳ１２１は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行う手段である。ＡＧＣ１２２は、利得調整を行う手段である。Ａ／Ｄ変換器１２３は、アナログ信号をデジタル信号に変換する手段である。ＴＧ１２４は、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０内のＣＣＤ１制御ブロック１４１より、垂直同期信号及び水平同期信号を供給され、ＣＰＵブロック１４３により制御されるＣＣＤ１１０及びＦ／Ｅ−ＩＣ１２０の駆動タイミング信号を発生する手段である。
【００４１】
デジタルスチルカメラプロセッサ１４０は、デジタルカメラの種々の制御動作を行う手段である。デジタルスチルカメラプロセッサ１４０は、ＣＣＤ１制御ブロック１４１と、ＣＣＤ２制御ブロック１４２と、ＣＰＵブロック１４３と、ローカルＳＲＡＭ１４４と、ＵＳＢブロック１４５と、シリアルブロック１４６と、ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１４７と、リサイズブロック１４８と、ＴＶ信号表示ブロック１４９と、メモリカードコントローラブロック１５０と、Ｉ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）ブロック１５１とを備える。
【００４２】
ＣＣＤ１制御ブロック１４１は、ＣＣＤ１１０からＦ／Ｅ−ＩＣ１２０を経て出力された出力データ信号に、欠陥画素補正、スミア補正、シェーディング補正等の補正を行い、オートフォーカス、自動露出、オートホワイトバランス等の評価値を算出する画像信号補正手段である。また、ＣＣＤ１制御ブロック１４１は、上述のように、垂直同期信号及び水平同期信号を、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１２０のＴＧ１２４に供給する機能も有する。
【００４３】
ＣＣＤ２制御ブロック１４２は、フィルタリング処理により、補正後の画像信号データを、輝度データ及び色差データへの変換を行うデータ変換手段である。ＣＰＵブロック１４３は、撮像装置各部の動作を制御する制御手段である。ローカルＳＲＡＭ１４４は、制御に必要なデータ等を、一時的に保存する記憶手段である。ＵＳＢブロック１４５は、パーソナルコンピュータ等の外部機器とＵＳＢ通信を行う通信手段である。よって、ＵＳＢブロック１４５は、外部のＵＳＢコネクタ２５０と接続可能に構成されている。シリアルブロック１４６は、パーソナルコンピュータ等の外部機器とシリアル通信を行う通信手段である。ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１４７は、ＪＰＥＧの圧縮及び伸張を行うデータ圧縮・解凍手段である。リサイズブロック１４８は、画像データのサイズを補間処理により拡大及び／又は縮小する画像サイズ変更手段である。
【００４４】
ＴＶ信号表示ブロック１４９は、画像データを液晶モニタ１００や、テレビ等の外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換する手段である。よって、ＴＶ信号表示ブロック１４９は、液晶モニタ１００や、ビデオジャック２２０に接続されてよい。なお、液晶モニタ１００を駆動する液晶ドライバ１０１が、液晶モニタ１００とＴＶ信号表示ブロック１４９との間に備えられていてよい。また、ビデオジャック２２０とＴＶ信号表示ブロック１４９との間に、ビデオ信号を増幅するビデオアンプ２２１が備えられてよい。
【００４５】
メモリコントローラブロック１５０は、撮影された画像データを記録するメモリカード２４１の制御を行うためのメモリカード制御手段である。なお、メモリカードコントローラブロック１５０は、メモリカード２４１を装着するメモリカードスロットル２４０に接続されていてよい。メモリカードスロットル２４０は、着脱可能なメモリカード２４１を装着するためのスロットルである。
【００４６】
Ｉ２Ｃブロック１４５は、接続された加速度センサとのシリアル通信を高速に行うためのインターフェース手段である。ＡＤ変換器１５２は、接続されたジャイロセンサ２６０から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する信号変換手段である。なお、ＡＤ変換器１５２とジャイロセンサ２６０との間には、低周波数領域の信号を通過させつつ信号の増幅を行うＬＰＦ−アンプ２６１が備えられてよい。
【００４７】
加速度センサ１９０は、２軸についての加速度を検出する加速度検出手段である。加速度センサ１９０は、例えば、鏡胴ユニット７０のプリント回路基板（ＰＣＢ、Printed Circuit Board）上に実装されてよい。加速度センサ１９０は、２軸Ｘ、Ｙの加速度データ（Ｘ，Ｙ）を検出し、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０のＩ２Ｃブロック１５１に送出する。デジタルスチルカメラプロセッサ１４０は、Ｉ２Ｃブロック１５１を介して加速度センサ１９０から与えられたデータを基に、ロール角等の傾き情報を、例えばＣＰＵブロック１４３により演算し、液晶モニタ１００等に表示する。このとき、ＣＰＵブロック１４３は、傾き算出手段として機能し、加速度センサ１９０及びＣＰＵブロック１４３は、傾き検出手段として機能する。なお、加速度センサ１９０の水平に対するロール角θは、（１）式のように表される。
【００４８】
【数１】
なお、（１）式において、Ｘ０、Ｙ０は２軸Ｘ、Ｙの加速度データ（Ｘ，Ｙ）であり、Ｇ
０は重力ゼロ時の出力を意味する。加速度センサ１９０は、常に重力加速度を感知してお
り、その差分で振動や傾きを検出する。水平の場合は、１軸のみに重力が加わるが、傾いているときには、重力が２軸に分散されるため、２軸のそれぞれに加わる重力の割合で、ロール方向の傾きθを検出する。よって、加速度センサ１９０は、重力加速度センサ１９０と呼んでもよく、重力加速度検出手段として機能してよい。
【００４９】
ジャイロセンサ２６０は、軸に対する回転方向の速度（角速度）を検出する角速度検出手段であり、例えば、２軸のジャイロセンサが適用され、ピッチ（Pitch）方向とヨー（Yaw）方向へ回転する速度を検出してよい。また、ジャイロセンサ２６０は、デジタルカメラ本体に設置されてよい。ジャイロセンサ２６０の検出出力は、ＬＰＦ−アンプ２６１を介して、ＡＤ変換器１５２に入力される。ＡＤ変換器１５２は、ジャイロセンサ２６０からの出力を一定間隔で取り込んでＡＤ変換する。
【００５０】
ＳＤＲＡＭ１３０は、上述したデジタルスチルカメラプロセッサ１４０で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ１３１や、ＹＵＶ画像データ１３２や、ＪＰＥＧ画像データ１３３等である。ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ１３１は、ＣＣＤ１１０から、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１２０を経由して取り込んで、ＣＣＤ１制御ブロック１４１で上述の各種補正が行われた状態の画像データである。ＹＵＶ画像データ１３２は、輝度データ・色差データ変換が行われた状態の画像データである。ＪＰＥＧ画像データ１３３は、ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１４７でＪＰＥＧ圧縮された状態の画像データである。
【００５１】
内蔵メモリ２３０は、上述したメモリカードスロットル２４０にメモリカード２４１が装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。
【００５２】
液晶モニタ１００は、撮影前に被写体の状態を監視したり、撮影した画像を確認したり、メモリカード２４１や内蔵メモリ２３０に記録した画像データを表示する、等を行うための画像表示手段である。
【００５３】
ビデオアンプ２２１は、ＴＶ表示ブロック１４９から出力されたビデオ信号を、７５〔Ω〕インピーダンス変換するためのアンプである。ビデオジャック２２０は、ＴＶ等の外部表示機器と接続するためのジャックである。ＵＳＢコネクタ２５０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器とＵＳＢ接続を行うための接続手段である。
【００５４】
サブＣＰＵ１８０は、ＲＯＭとＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作Ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜ＳＷ１３）１８１の出力信号をユーザの操作情報として、ＣＰＵブロック１４３に出力する。操作Ｋｅｙユニット１８１は、ユーザが操作するＫｅｙ回路である。
【００５５】
ストロボ発光部３０及びストロボ回路３１は、自然光等の光が足りない場合に、光量を補う手段である。暗い場所や被写体が暗い場合の撮影においては、デジタルスチルカメラプロセッサ１４０からストロボ回路３１にストロボ発光信号を送信し、ストロボ回路３１は、ストロボ発光部３０を発光させ、被写体を明るくする。
【００５６】
音声記録ユニット２００は、音声を記録する手段であり、マイク２０３と、マイクアンプ２０２と、音声記録回路２０１とを有する。マイク２０３は、ユーザが音声信号を入力するための手段である。マイクアンプ２０２は、入力された音声信号を増幅する手段である。音声記録回路２０１は、増幅された音声信号を記録する手段である。
【００５７】
音声再生ユニット２１０は、記録された音声を再生する手段であり、音声再生回路２１１と、オーディオアンプ２０２と、スピーカ２０３とを有する。音声再生回路２１１は、記録された音声信号を、スピーカ２０３から出力できる信号に変換する手段である。オーディオアンプ２１２は、変換された音声信号を増幅し、スピーカ２０３を駆動する手段である。スピーカ２０３は、音声信号を出力する手段である。
【００５８】
次に、このような構成を有するデジタルカメラを例にして、本実施例に係る撮像装置の動作の例について説明する。
【００５９】
まず、振動検出時の動作について説明する。振動は、加速度センサ１９０により検出を行う。加速度センサ１９０により、２軸のＸ、Ｙ方向の加速度の検出が行われ、検出結果が得られる。加速度センサ１９０がＸ、Ｙ方向から振動を検出すると、検出したＸ、Ｙ方向の加速度データをＩ２Ｃブロック１５１からＣＰＵブロック１４３に出力する。ＣＰＵブロック１４３は、Ｘ、Ｙ方向の加速度がそれぞれ予め設定した所定値（閾値）を超えた場合、各方向に対して、振動操作が与えられたと判定する。よって、ＣＰＵブロック１４３は、振動操作の有無を判定するので、操作判定手段として機能する。なお、ここで、Ｘ、Ｙ方向は、デジタルカメラの撮影光軸をＺ軸としたときに定まるＸ、Ｙ方向、つまり、撮影光軸に垂直な平面上におけるＸ、Ｙ方向と考えてよい。また、上述の（１）式により算出されるロール方向は、撮影光軸に垂直な平面上で回転する方向であり、Ｘ、Ｙ平面内の回転である。
【００６０】
更に、ジャイロセンサ２６０から得られるピッチ方向及びヨー方向の回転速度の検出結果から、それぞれの方向への回転が検出できる。ここで、ピッチ方向は、撮影光軸が上下方向に変化する方向であり、ヨー方向は、撮影光軸が左右方向に変化する方向である。
【００６１】
次に、図３乃至図５を用いて、ユーザが撮像装置に振動を与えて操作を行う操作方法の例について説明する。
【００６２】
図３は、Ｘ方向の振動を撮像装置に与える場合の操作方法の一例を示した図である。図３において、撮像装置３００と、ユーザの指３１０が示されている。撮像装置３００は、図１（Ｃ）において説明した構成と同様であるので、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６３】
図３において、ユーザの指３１０が、撮像装置３００を水平方向に軽く叩いて、撮像装置３００に振動を与えている。これにより、撮像装置３００には、水平方向に断続的な力が付与されるので、水平方向の加速度が発生し、これを加速度センサ１９０により検出することができる。この場合、撮影光軸に垂直な平面上の横方向が、Ｘ方向ということになる。このように、本実施例に係る撮像装置３００の操作方法は、Ｘ方向から軽く叩くことで、撮像装置３００に振動を与える操作としてもよい。なお、このような、Ｘ方向に振動が与えられたことによる操作付与の判定は、加速度センサ１９０がＸ方向の加速度が所定加速度の閾値を超えたことを、ＣＰＵブロック１４３が認識することにより行われてよい。
【００６４】
図４は、Ｙ方向の振動を撮像装置３００に与える操作方法の一例を示した図である。図４においても、撮像装置３００とユーザの指３１０が示されているが、撮像装置３００の構成は、図１及び図３と同様であるので、その説明を省略する。
【００６５】
図４においては、指３１０が撮像装置３００の上方に位置し、撮像装置３００の上方から下方に向けて軽く指３１０で撮像装置３００を叩いた例が示されている。この場合においても、撮像装置３００には、上方向から断続的に力が付与され、鉛直方向の加速度が変化する。この場合、撮影光軸に垂直な平面上の鉛直方法がＹ方向に該当する。よって、Ｙ方向の加速度センサ１９０は、加速度の発生を検出し、加速度が所定加速度の閾値を超えたときには、Ｙ方向に振動操作が与えられたと判定することができる。その際、操作付与の判定は、ＣＰＵブロック１４３で行ってよいことは同様である。
【００６６】
図３及び図４において、例えば、図３のように、Ｘ方向に振動を与えた場合に、フォーカスを遠くへ移動させ、図４のように、Ｙ方向に振動を与えた場合に、フォーカスを近くに移動させる、というように操作による指示を予め定めておくと、ユーザは、撮像装置３００のＸ方向又はＹ方向への振動の付与により、撮像装置３００のフォーカス位置を移動操作することができる。このような操作であれば、ユーザも簡単であり、また水平方向と鉛直方向の信号を誤認する可能性は少ない。図３及び図４の叩く動作により、撮像装置３００を操作する場合には、ユーザが、叩く操作という操作モードを選択し、加速度センサ１９０及びＣＰＵブロック１４３が、Ｘ方向とＹ方向の加速度から操作判定を行い、その判定結果に応じて、モータドライバ７５がフォーカスモータ７２ｂを駆動するようにすれば、叩く操作により、フォーカス調整を行うことができる。
【００６７】
図５は、振動付与による撮像装置３００の操作方法の例を示した図である。図５においても、撮像装置３００の構成は、図１、図３及び図４と同様であるので、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６８】
図５において、撮像装置３００を、ピッチ方向に振る動作と、ヨー方向に振る動作が示されている。撮像装置３００をピッチ方向に振る操作は、撮影光軸が、上下方向（鉛直方法）、つまりＹ方向に振動する動作となる。また、撮像装置３００をヨー方向に振る操作は、撮影光軸が、左右方向（水平方向）、つまりＸ方向に振動する動作となる。
【００６９】
ピッチ方向の操作については、ピッチ方向の運動は、撮像光軸を含む鉛直面で切った場合に、当該鉛直面上での回転運動をしているので、ジャイロセンサ２６０で回転速度の発生を検出することができる。また、検出される回転速度は、周期的に正負の向きを変えて検出されるので、ピッチ方向の操作ということを明確に認識することができる。
【００７０】
更に、ピッチ方向の運動については、加速度センサ１９０でＹ方向の加速度の発生が検出できるとともに、それらの加速度の方向が、周期的に正負の向きを変える振動的な動作として検出することができるので、この動きも必要に応じて操作判定に利用してもよい。つまり、加速度センサ１９０と、ジャイロセンサ２６０の検出結果を統合し、更に正負の向きをも考慮することにより、ピッチ方向に振る操作であるということを、更に明確に判定することができる。
【００７１】
また、ヨー方向に撮像装置３００を振る操作については、撮影光軸を含む水平面で切った場合には、撮像装置３００は、当該水平面上での回転運動を行うので、ジャイロセンサ２６０で回転速度の発生と、回転速度の正負の向きの周期的な変化を検出することができる。また、ヨー方向の運動は、撮影光軸がＸ方向に振動する動作を伴うので、Ｘ方向の加速度を検出する加速度センサ１９０により、加速度の発生及び正負の向きの周期的な変化を検出することも可能である。ヨー方向の操作に伴うこれらの運動を考慮して、ジャイロセンサ２６０、又は必要に応じてジャイロセンサ２６０と加速度センサ１９０の双方の検出結果を用いてＣＰＵブロック１４３でヨー方向の振る動作を認識すれば、正確にヨー方向の操作が付与されている状態を判定することができる。
【００７２】
このように、ジャイロセンサ２６０は、撮影光軸を含む鉛直面でピッチ方向の角速度を検出し、撮影光軸を含む水平面でヨー方向の角速度を検出してよく、撮影光軸を含む直交する２平面上での角速度を検出する。
【００７３】
例えば、ピッチ方向に撮像装置３００を振る操作がなされた場合に、フォーカス位置を遠くへ移動させる動作を割り当て、ヨー方向に撮像装置３００を振る操作がなされた場合に、フォーカス位置を近くへ移動させる動作を割り当てることにより、ユーザは、ピッチ方向に撮像装置３００を振る動作とヨー方向に撮像装置３００を振る動作とを用いて、フォーカス位置の操作を行うことができる。ピッチ方向の振る動作と、ヨー方向の振る動作は、撮像装置３００を振動させる方向が９０度異なるので、ユーザは操作を覚えやすく、かつ簡単に操作を行うことができる。また、操作を認識する撮像装置３００側では、ピッチ方向に振られる運動と、ヨー方向に振られる運動では、検出する加速度センサ１９０及びジャイロセンサ２６０の方向が全く異なり、異なる軸の加速度センサ１９０及びジャイロセンサ２６０による検出となるので、誤動作のおそれを低減させることができる。
【００７４】
更に、ロール方向に撮像装置３００を傾ける操作については、（１）式を用いることにより、加速度センサ１９０の水平面に対するロール角θを求めることができる。このように、加速度センサ１９０の検出結果を用いて、ロール方向の操作が付与されたことを判定することができる。ロール方向の操作の場合、例えば、時計廻りの向きのロール方向の操作と判定された場合には、フォーカス位置を遠くへ移動させ、反時計廻りの向きのロール方向の操作と判定された場合には、フォーカス位置を近くへ移動させる動作を割り当てるようにしてよい。このように、ロール方向の操作の正負の向きに応じてフォーカス位置の移動を割り当てることにより、簡素な操作で容易にフォーカス調整を行うことができる。
【００７５】
このように、本実施例に係る撮像装置３００によれば、図３乃至図５において説明したように、ユーザが、方向や向きが明確に異なる撮像装置３００を叩く操作、振る操作、傾ける操作を行うことにより、簡素な操作で誤動作なくフォーカス調整を行うことができる。
【００７６】
図６は、フォーカス変更方法の設定メニュー２７０の一例を示した図である。図６において、フォーカス変更方法の設定メニュー２７０は、オンスイッチ２７１と、オフスイッチ２７２と、選択モード表示灯２７３〜２７６を有する。オンスイッチ２７１は、振動による操作をオン状態にするスイッチである。オフスイッチ２７２は、振動による操作をオフ状態にするスイッチである。
【００７７】
ユーザは、まずオンスイッチ２７１とオフスイッチ２７２の何れを選択するかで、振動付与操作によるフォーカス調整を行うか否かを選択することができる。オフスイッチ２７２を選択した場合には、ボタン操作モード表示灯２７６が点灯し、ユーザはボタンによるフォーカス調整を行うモードとなる。
【００７８】
一方、ユーザがオンスイッチ２７１を選択した場合には、傾ける操作モード表示灯２７３、振る操作モード表示灯２７４又は叩く操作モード表示灯２７５の何れかが点灯し、何れの操作モードが選択されているかを表示する。図６においては、傾ける操作モード表示灯２７３が点灯しているので、傾ける操作モード状態にあり、ロール方向に撮像装置３００を傾けることにより、フォーカス位置を移動させることができる操作状態となっている。このような操作モードの切り替えは、例えば、オンスイッチ２７１を順次押す度に、選択されている操作モードが移動し、選択されている操作モード表示灯２７３〜２７５が順次点灯するような構成としてもよい。
【００７９】
また、操作方法を、複数選択することが可能なように構成したい場合には、操作モード表示灯２７３〜２７５を、操作モード選択ボタン２７３〜２７５として構成し、選択する操作モード選択ボタン２７３〜２７５を押すことにより、複数の操作モードを併用することを可能な構成としてもよい。
【００８０】
例えば、フォーカス変更方法の設定メニューの選択例として、振動による操作を選択した場合に、画角を大きく変えたくない状況では、振る操作を選択せず、傾きによる操作を行えば、画角の変化をあまり気にする必要が無くなる。また、直感的に分かり易い操作を望む場合には、前に倒すピッチ方向の操作でフォーカス位置が移動する、振る動作による操作を選択するとよい。このように、本実施例に係る撮像装置３００によれば、操作の選択肢が広がることで、それぞれの状況に応じて操作方法を使い分けることが可能となる。
【００８１】
次に、図７を用いて、本実施例に係る撮像装置３００の、振動による操作に関係する構成要素を抜き出した機能ブロック図について説明する。図７は、本実施例に係る撮像装置３００の機能ブロック図である。なお、図１乃至図６に対応する構成要素は、同一の参照符号を用いている。
【００８２】
図７において、本実施例に係る撮像装置３００は、撮影レンズ７２ａと、撮像素子１１０と、液晶モニタ１００と、重力加速度検出手段１９０と、角速度検出手段２６０と、傾き検出手段２８０と、操作判定手段２９０と、フォーカス制御手段２９１とを含む。そして、撮像装置３００は、必要に応じて、フォーカス変更設定メニュー２７０と、エッジ検出手段２９２とを備えてよく、関連構成要素として、モータドライバ７５と、フォーカスモータ７２ｂとを備えてよい。このうち、傾き検出手段２８０と、操作判定手段２９０と、フォーカス制御手段２９１と、エッジ検出手段２９２とは、ＣＰＵブロック１４３内に備えられていてよい。
【００８３】
撮影レンズ７２ｂは、図２のフォーカスレンズ７２ｂに対応する。本実施例に係る撮像装置３００においては、振動による操作によりフォーカス位置の調整を行うので、フォーカスレンズ７２ｂを抽出している。撮像素子１１０は、図２のＣＣＤ１１０に対応する。撮像素子１１０は、ＣＣＤ１１０の他、ＣＭＯＳ（Complimentary Metal Oxide Semiconductor）等のカメラが適用されてもよい。液晶モニタ１００は、液晶モニタ１００が対応する。液晶モニタ１００は、液晶に限らず、種々のディスプレイを適用してよい。また、液晶モニタ１００には、モニタ画像のみならず、操作判定手段２９０で判定された振動による操作の正負の方向も表示するようにしてよい。これにより、ユーザは自分の操作状態を正確に認識することができる。
【００８４】
重力加速度検出手段１９０は、今まで説明した加速度センサ１９０に対応し、角速度検出手段２６０は、ジャイロセンサ２６０に対応する。また、傾き検出手段２８０は、重力加速度検出手段１９０の検出結果に基づいて、（１）式を用いて演算処理を行い、撮像装置３００の傾きを算出する手段である。傾き検出手段２８０は、本実施例においては、加速度データから傾きを算出する手段を用いているが、撮像装置３００の傾きを検出する手段であれば、他の直接的に傾きを求められるセンサ等が適用されてもよい。
【００８５】
操作判定手段２９０は、重力加速度検出手段１９０で検出された２軸方向の加速度、角速度検出手段２６０で検出された角速度及び傾き検出手段２８０で検出された傾き角度に基づいて、撮像装置３００に振動による操作が行われたか否かを判定する手段である。具体的には、図２乃至図５で説明した内容の演算処理を行い、操作判定を行う。なお、振動による操作は、撮像装置３００をＸ、Ｙ方向に叩いて振動を発生させる操作だけでなく、ロール方向に傾ける操作と、ピッチ方向又はヨー方向に振る動作も広義に含むものとする。また、操作判定手段は、振動検出手段と呼んでもよいものとする。
【００８６】
フォーカス制御手段２９１は、操作判定手段２９０により、振動による操作があったと判定されたときに、操作判定に対応してフォーカス位置を移動させる制御を行う手段である。具体的には、図２乃至図５において説明したような動作を行うように、制御演算処理を行えばよく、モータドライバ７５に指令を送ることにより、撮影レンズ７２ａのフォーカス位置を制御する。フォーカス制御手段２９１は、操作判定手段２９０による正負の動きについても、対応するフォーカス制御を行うようにしてよい。
【００８７】
モータドライバ７５は、フォーカス制御手段２９１からの指令に基づいて、フォーカスモータ７２ｂを駆動させ、フォーカス位置の移動を実行する。
【００８８】
エッジ検出手段２９２は、被写体の特徴点となるエッジ部を検出する手段であり、必要に応じて設けられてよい。エッジ部は、背景との境界部であることが多く、コントラストが大きく変化する部分である場合が多いので、撮像素子１１０で得られた画像データの所定領域について、コントラストの変化状態に基づいて検出してもよい。エッジ検出手段２９２は、その他、種々のエッジ検出の方法を用いて、被写体のエッジ検出を行うようにしてよい。なお、エッジ検出手段２９２を用いた具体的な撮像装置３００の動作は、後述する。
【００８９】
傾き検出手段２８０、操作判定手段２９０、フォーカス検出手段２９１及びエッジ検出手段２９２は、演算処理により各機能を果たすので、演算処理手段であるＣＰＵブロック１４３に含まれている。これらは、必ずしもＣＰＵブロック１４３内に設けられる必要は無く、単独で設けられてもよい。但し、省スペースを図る観点から、本実施例においては、ＣＰＵブロック１４３にこれらの手段が搭載された例を挙げて説明するものとする。また、以後、ＣＰＵブロック１４３により実行される内容については、個別の各処理手段２８０、２９０、２９１、２９２を記載していなくても、図７に示した関係を前提として、動作が行われているものとする。
【００９０】
次に、図８を用いて、本実施例に係る撮像装置３００の操作フローについて説明する。図８は、本実施例に係る撮像装置３００の操作フローの一例を示した図である。
【００９１】
ステップ１００では、マニュアルフォーカス時に、振動検知モードがオンになっているか否かの判断を行う。振動検知モードがオンの場合にはステップ１１０に進み、振動検知モードがオフの場合には、ステップ１５０に進む。
【００９２】
ステップ１５０では、通常通り、ボタンによる操作により、フォーカス位置の設定を行う。
【００９３】
一方、ステップ１１０では、予めユーザが選択した操作方法が何であるかの判定を行う。ユーザの操作方法の選択は、図６において説明したように、フォーカス変更方法の設定メニュー２７０により選択されてよい。また、選択された操作方法は、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０に通知され、操作判定手段２９０において、選択されている操作方法が何であるかの判断を行うようにしてよい。
【００９４】
ステップ１１０において、傾ける操作が選択されていると判定された場合には、ステップ１２０に進む。また、振る操作が選択されていると判定された場合には、ステップ１３０に進む。更に、叩く操作が選択されていると判定された場合には、ステップ１５０に進む。
【００９５】
ステップ１２０では、Ｘ、Ｙ方向の傾き情報を検出する。傾き情報は、加速度検出手段である加速度センサ１９０の検出結果に基づいて、ＣＰＵブロック１４３内の傾き検出手段２８０により、（１）式を用いて算出されてよい。これにより、ロール方向の傾き情報を得ることができる。また、ロール方向の傾き情報から、傾ける操作に該当するか否かの判定は、傾き角度が閾値である所定角度を超えているか否かに基づいて、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０が判定する。
【００９６】
ステップ１３０では、角速度検出手段であるジャイロセンサ２６０により、ピッチ方向及び／又はヨー方向の角速度を検出し、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０にて、振る操作に該当するか否かを判定する。振る操作に該当するか否かの判断は、例えば、角速度が閾値である所定角速度を超えているか否かに基づいて判定を行うようにしてもよい。
【００９７】
ステップ１４０では、加速度検出手段である加速度センサ１９０により、Ｘ、Ｙ方向の振動を加速度により検出し、ＣＰＵブロック１４３内の操作判定手段２９０において、叩く操作に該当するか否かを判定する。叩く操作に該当するか否かの判定は、加速度が閾値である所定加速度を超えているか否かにより行うようにしてよい。
【００９８】
ステップ１６０では、ステップ１２０〜１５０の指示に従い、フォーカス移動の操作を実行する。フォーカス移動は、予め設定された対応関係に従い、認識した操作に対応したフォーカス移動を行う。なお、フォーカス移動の制御は、ＣＰＵブロック１４３内のフォーカス制御手段２９１により行われてよい。
【００９９】
ステップ１７０では、フォーカス位置を決定して良いか否かが、ユーザにより判断される。ユーザがフォーカス位置を決定してよいと判断すれば、ステップ１８０に進む。一方、フォーカス位置をまだ決定できないと判断された場合には、ステップ１１０に戻り、フォーカス調整のための操作を繰り返す。
【０１００】
ステップ１８０では、撮影が行われ、操作フローを終了する。
【０１０１】
本実施例に係る撮像装置３００によれば、ユーザは、通常のボタンによる操作と、振動検出による操作を選択することができるとともに、振動検出による操作は、種々の操作から状況やユーザの好みに応じて選択することができ、柔軟な操作環境を提供できる。
【０１０２】
また、本実施例に係る撮像装置３００は、振動による操作を、フォーカス位置の移動に限定しているため、フォーカス位置の設定については、種々のきめ細かな設定制御を行うことができる。以下、その内容の例について説明する。
【０１０３】
本実施例に係る撮像装置３００は、撮影モードに応じて、フォーカスの変化量の設定を変化させることが可能である。例えば、マクロモードで、フォーカスの変化量を細かく設定することができる。フォーカスを手動で合わせる場合、カメラから近い距離をマクロモードで撮影する際、より細かくフォーカスの位置を変更することが望まれる。この点を考慮し、ユーザが一定の振動操作を行った場合、マクロモード時は通常のモード時よりもフォーカスの位置の変化量を細かく設定するようにしてもよい。また、状況に応じて、フォーカス位置の変化量を設定することができる。
【０１０４】
本実施例に係る撮像装置３００は、フォーカス位置が端（最短距離）から端（無限大）まで自動で変化し、所定の操作を行うとフォーカス位置が止まるモードを有してもよい。ユーザの好みや、撮像装置３００を使用する状況によっては、マニュアルフォーカスを使用する際、煩わしい操作を行いたくない場合が有り得る。そこで、本実施例に係る撮像装置３００においては、設定できるフォーカス位置の最短距離から無限大までを所定速度で変化させ、使用者が所定の操作（例えば、振動を与える、任意のボタンを押す等）を行った場合、その位置でフォーカスが固定されるモードを設けてもよい。これにより、より少ない操作量で使用者が任意のフォーカス位置を設定することができる。
【０１０５】
本実施例に係る撮像装置３００は、操作判断に用いられる閾値を変更して設定することが可能に構成去れてもよい。撮像装置３００を操作するユーザの好み又は使用状況によって、操作がなされたと判断する振動検知の認識レベルを変更したい場合がある。そのような場合のため、撮像装置３００を叩くときの振動量や、撮像装置３００を振るときの角速度の速さ、傾ける際の傾き角度の閾値を変更設定できるように構成してもよい。これにより、操作性の向上及び誤動作の防止を図ることができる。
【０１０６】
本実施例に係る撮像装置３００は、振動や傾き等の検出値に対して閾値を設けることで、フォーカスパルスの変化の有無を決定するようにしてもよい。予めフォーカスパルスの移動量を登録しておくことで、振動や傾き等の操作をフォーカスの設定に利用することができる。更に、ユーザがフォーカスパルスの変化量を認定可能にすることで、マクロ撮影等、状況に応じ使い分けができるとともに、閾値を複数個設けることで、検出値のレベルに応じて、フォーカスパルスの変化量を設定することができる。これにより、ユーザが感覚的にフォーカスを変更することが可能となる。
【０１０７】
図９は、振動によるフォーカスパルス値の変更方法の処理フロー図である。ステップ２００では、強さレベルの閾値を決定する。ステップ２１０では、撮像装置３００に振動を与える。ステップ２２０では、加速度センサ１９０からのフォーカスパルスの算出値を取得する。ステップ２３０では、算出値が所定の閾値以上であるか否かが判断される。ステップ２３０において、算出値が所定の閾値以上であった場合には、ステップ２４０に進む。一方、算出値が所定の閾値以内であれば、ステップ２５０に進む。ステップ２４０では、フォーカスパルスを一定量変化させ、処理フローを終了する。また、ステップ２５０では、特にフォーカスパルスに変更を加えず、処理フローを終了する。
【０１０８】
また、本実施例に係る撮像装置３００は、複数の閾値を設けることで、振動レベルに応じた動作をさせることができる。例えば、予め設計者が一定数の閾値を設定しておき、それぞれの段階におけるフォーカスパルス変更量を設定してよい。これにより、ユーザは、好きなレベルで叩く動作や傾ける動作を行うことで、そのレベルに応じた量のフォーカス移動を行うことができ、ユーザの感覚に合った形でフォーカス位置を合わせることができる。
【０１０９】
図１０は、複数の閾値を用いて、振動レベルに応じたフォーカスパルス変化量の決定を行う処理フローの一例を示した図である。
【０１１０】
ステップ３００では、複数の閾値が設定されるとともに、各々の閾値に対応するフォーカスパルスの変化量が定められる。例えば、閾値１、閾値２、閾値３（閾値１＜閾値２＜閾値３）に順次対応させて、フォーカスパルス変化量ＦＰ量１、ＦＰ量２、ＦＰ量３が、ＦＰ量１＜ＦＰ量２＜ＦＰ量３となるように定められる。
【０１１１】
ステップ３１０では、撮像装置３００に振動が与えられる。また、ステップ３２０では、加速度センサ１９０からの算出値が取得される。
【０１１２】
ステップ３３０では、算出値が閾値１以上か否かが判断される。ステップ３３０において、算出値が閾値１以上であった場合はステップ３５０に進み、算出値が閾値１未満であった場合には、ステップ３４０に進む。
【０１１３】
ステップ３４０では、フォーカスパルスの変化量を変化させる処理は特に行われず、そのまま処理フローを終了する。
【０１１４】
ステップ３５０では、加速度センサ１９０からの算出値が閾値２以上であったか否かが判断される。算出値が閾値２以上であった場合にはステップ３７０に進み、算出値が閾値２未満であった場合にはステップ３６０に進む。
【０１１５】
ステップ３６０では、フォーカスパルスを変化量１のＦＰ量１だけ変化させる処理を行い、処理フローを終了する。
【０１１６】
ステップ３７０では、加速度センサ１９０からの算出値が閾値３以上であったか否かが判断される。算出値が閾値３以上であった場合にはステップ３９０に進み、算出値が閾値３未満であった場合には、ステップ３８０に進む。
【０１１７】
ステップ３８０では、フォーカスパルスを変化量２のＦＰ量２だけ変化させる処理を行い、処理フローを終了する。
【０１１８】
ステップ３９０では、フォーカスパルスを変化量３のＦＰ量３だけ変化させる処理を行い、処理フローを終了する。
【０１１９】
このように、図１０に示した処理フローによれば、複数の閾値を設定し、各々に対応させてフォーカスパルスの変化量を設定することにより、操作のために付与された振動の大きさレベルに応じてフォーカスパルスの変化量を設定することができ、ユーザの操作量の感覚に合致したフォーカス位置の移動を行うことができる。
【０１２０】
次に、図１１及び図１２を用いて、フォーカス位置が正しく設定されたことを確かめるために、どのようなフォーカス制御を行うかについて説明する。
【０１２１】
図１１は、液晶モニタ（画像表示手段）１０によるモニタ画像の一例を示した図であり、フォーカスが合っていない状態のモニタ画像の一例を示した図である。図１１において、人３２０と、設置物３３０と、木３４０がモニタ画像として示されている。本実施例に係る撮像装置３００においては、マニュアルフォーカス使用時のフォーカス位置を示すマークを液晶モニタ１００上に表示させると、フォーカス位置を変えたときに、マークの位置も変化する機能を有してよい。図１１においては、モニタ画像に何らマークが表示されていないので、フォーカスが合っていない状態にある。
【０１２２】
図１２は、フォーカスが合っている状態のモニタ画像の一例を示した図である。図１２において、図１１と同様のモニタ画像に加えて、人３２０の顔にマーク２７１が合わせて表示されている。本実施例に係る撮像装置３００は、現状のフォーカス位置でエッジ検出を行い、最もフォーカスが合っていると思われる位置にマーク２７１を表示する機能を有してよい。また、エッジ検出は、ＣＰＵブロック１４３内のエッジ検出手段２９２により行われてよい。図１２においては、人３２０の顔をエッジとして認識するとともに、この点にフォーカスが合っている状態が示されている。図１１で示したように、どの被写体にもフォーカスが合っていなければ、マーク２７１は表示出力されないので、フォーカスを合わせたい被写体にマーク２７１が表示出力されていることにより、所望の被写体に対してフォーカスが合っていることを確認することができる。
【０１２３】
図１３は、フォーカス位置が端（最短距離）から端（無限大）まで変わる際にエッジ検出値を記憶しておき、終了後にそれらを選択する撮影モードを説明するための図である。
【０１２４】
この撮影モードを利用するためには、予め、フォーカス位置をフォーカス可能な範囲の端（最短距離）から端（無限大）まで変えて、各フォーカスパルス位置でのエッジの検出情報を記憶しておく。そして、総てのフォーカスパルス位置で、所定閾値以上のエッジ量の箇所にマークを表示させ、どこにフォーカスを合わせるのかを選択することができる。
【０１２５】
図１３においては、人３２０の顔にマーク２７１、設置物３３０の前方上方の角２箇所にマーク２７２、２７３及び木３４０の先端にマーク２７４が表示され、合計４つのエッジが検出されている。なお、エッジの検出は、ＣＣＤ１１０等の撮像素子の画像データの所定領域において、コントラストの変化状態に基づいて、特徴点となるエッジ部分を検出するようにしてよい。つまり、エッジ部分は、コントラストの変化が大きくなる部分を含むので、コントラストの変化状態に基づいて、エッジの検出を行うことができる。
【０１２６】
また、図１３において、木３４０の先端のマーク２７４が濃いマーク２７４として表示され、現在のフォーカスは、木３４０の先端のマーク２７４の周辺に合っていることが示されている。ユーザが、フォーカスを合わせたい被写体のエッジに、色が濃くなっているマーク２７４を移動させ、エッジを選択すると、撮像装置３００は、選択した箇所のエッジが強かったフォーカスパルスの位置情報を読み出し、フォーカス位置を変更する。なお、エッジの選択は、通常の振動によるフォーカス移動の操作と同様に行ってよい。そして、撮影が開始されたときには、フォーカス位置を固定し、撮影を行うようにしてよい。なお、この操作を行う場合、画角を変えるとエッジ検出値に変化が生じるため、三脚等で撮像装置３００を固定するようにしてもよい。
【０１２７】
このように、本撮影モードを用いれば、ユーザは簡素な操作により容易に目標とする被写体にフォーカスを合わせることができ、適切なフォーカス調整による撮影を容易に行うことができる。
【０１２８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
７０ 鏡胴ユニット
７１ａ、７２ａ レンズ
７２ フォーカス光学系
７２ｂ フォーカスモータ
７５ モータドライバ
１００ 画像表示手段
１１０ 撮像素子
１４０ カメラプロセッサ
１４３ ＣＰＵブロック
１９０ 加速度検出手段
２６０ 角速度検出手段
２７０ フォーカス変更設定メニュー
２８０ 傾き検出手段
２９０ 操作判定手段
２９１ フォーカス制御手段
２９２ エッジ検出手段
３００ 撮像装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３１】
【特許文献１】特開２００６−３０９０６４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点状態を変化させるためにフォーカス位置を移動できる撮影レンズと、該撮像レンズを介して入射される被写体光像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子により光電変換された被写体画像をモニタリングする画像表示手段とを有する撮像装置であって、
該撮像装置の撮影光軸に垂直な平面の２軸方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記撮像装置の傾き状態を検出する傾き検出手段と、
前記撮像装置の撮影光軸を含む直交する２平面上の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出された前記加速度が所定加速度を超えたときには、前記２軸方向に対して操作が与えられたと判定し、前記傾き検出手段により前記撮影光軸を中心とする回転方向の所定角度を超える傾きを検出したときには、ロール方向の操作が与えられたと判定し、前記角速度検出手段により前記撮影光軸が上下又は左右方向に変化する所定角速度を超える回転運動を検出したときには、ピッチ方向又はヨー方向の操作が与えられたと判定する操作判定手段と、
該操作判定手段の判定に応じて、前記撮影レンズの前記フォーカス位置を設定するフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記操作判定手段は、判定を行う各方向について、未操作状態から操作状態を検出したときに、各方向が正負の何れかの向きに操作されたかを判定し、
前記フォーカス制御手段は、前記操作判定手段が判定した正負の向きに応じて前記フォーカス位置を移動させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記操作判定手段が判定した各方向の正負の向きを、前記画像表示手段に表示することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子から画像データを取得して、前記撮像素子上の所定領域において画像コントラストの変化状態に基づいて特徴点となる複数のエッジ部を検出し、検出した該エッジ部のうちの１つに対応する位置に前記被写体画像とともに所定のマークを前記画像表示手段に表示するエッジ検出手段を更に有し、
該エッジ検出手段は、前記操作判定手段の判定に基づいて設定されたフォーカス位置に応じて前記マークの位置を移動させ、
前記フォーカス制御手段は、撮影操作が実行されたときに、前記マークの位置にフォーカス位置を固定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フォーカス制御手段は、撮影モードに応じて、前記フォーカス位置の変化量を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記フォーカス制御手段は、設定可能なフォーカス位置の最短距離から無限大までフォーカス位置を一定速度で変化させ、前記操作判定手段により所定の操作が与えられたと認識したときに、前記フォーカス位置を固定させる撮影モードを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度が変更可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記操作判定手段は、前記振動操作を叩く操作、前記ロール方向の操作を傾ける操作及び前記ピッチ方向又はヨー方向の操作を振る動作に対応させ、前記叩く操作、前記傾ける操作及び／又は前記振る動作の操作判定のいずれを用いるかを、選択可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度を複数有し、
前記フォーカス制御手段は、複数の前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度に応じて、フォーカスの移動量が異なることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１】
焦点状態を変化させるためにフォーカス位置を移動できる撮影レンズと、該撮像レンズを介して入射される被写体光像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子により光電変換された被写体画像をモニタリングする画像表示手段とを有する撮像装置であって、
該撮像装置の撮影光軸に垂直な平面の２軸方向の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記撮像装置の傾き状態を検出する傾き検出手段と、
前記撮像装置の撮影光軸を含む直交する２平面上の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出された前記加速度が所定加速度を超えたときには、前記２軸方向に対して操作が与えられたと判定し、前記傾き検出手段により前記撮影光軸を中心とする回転方向の所定角度を超える傾きを検出したときには、ロール方向の操作が与えられたと判定し、前記角速度検出手段により前記撮影光軸が上下又は左右方向に変化する所定角速度を超える回転運動を検出したときには、ピッチ方向又はヨー方向の操作が与えられたと判定する操作判定手段と、
該操作判定手段の判定に応じて、前記撮影レンズの前記フォーカス位置を設定するフォーカス制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記操作判定手段は、判定を行う各方向について、未操作状態から操作状態を検出したときに、各方向が正負の何れかの向きに操作されたかを判定し、
前記フォーカス制御手段は、前記操作判定手段が判定した正負の向きに応じて前記フォーカス位置を移動させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記操作判定手段が判定した各方向の正負の向きを、前記画像表示手段に表示することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子から画像データを取得して、前記撮像素子上の所定領域において画像コントラストの変化状態に基づいて特徴点となる複数のエッジ部を検出し、検出した該エッジ部のうちの１つに対応する位置に前記被写体画像とともに所定のマークを前記画像表示手段に表示するエッジ検出手段を更に有し、
該エッジ検出手段は、前記操作判定手段の判定に基づいて設定されたフォーカス位置に応じて前記マークの位置を移動させ、
前記フォーカス制御手段は、撮影操作が実行されたときに、前記マークの位置にフォーカス位置を固定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フォーカス制御手段は、撮影モードに応じて、前記フォーカス位置の変化量を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記フォーカス制御手段は、設定可能なフォーカス位置の最短距離から無限大までフォーカス位置を一定速度で変化させ、前記操作判定手段により所定の操作が与えられたと認識したときに、前記フォーカス位置を固定させる撮影モードを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度が変更可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記操作判定手段は、前記振動操作を叩く操作、前記ロール方向の操作を傾ける操作及び前記ピッチ方向又はヨー方向の操作を振る動作に対応させ、前記叩く操作、前記傾ける操作及び／又は前記振る動作の操作判定のいずれを用いるかを、選択可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記操作判定手段は、前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度を複数有し、
前記フォーカス制御手段は、複数の前記所定加速度、前記所定角度及び／又は前記所定角速度に応じて、フォーカスの移動量が異なることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２１７７７８（Ｐ２０１０−２１７７７８Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６６９９５（Ｐ２００９−６６９９５）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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