JP2011077706A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影場所の特性に応じた撮影を行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部による撮影を指示するレリーズ信号を含む操作信号の入力を受け付ける操作入力部と、前記撮像部が生成した画像データを含む情報を記憶する記憶部と、前記撮像部が水中にある場合と、前記撮像部が陸上にある場合とを異なる状態として検出する状態検出部と、前記状態検出部の状態検出結果に従って、前記操作入力部の操作に応じた前記画像データの記録態様を切り替える制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体を撮像してその被写体の画像データを生成する撮像装置に関する。

近年、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置においては、水中撮影に適した機能を搭載した技術が進歩してきている。例えば、水中撮影時に単一の操作によってズーム動作および撮影動作を行い、シャッターチャンスを逃さないようにする技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、フォトトリガが押されている時間の長さに応じてレリーズとズームとを識別し、フォトトリガのみでズーム動作および撮影動作を行うことができるようになっている。

特開２００８−８３１７０号公報

撮像装置を水中で使用すると、筐体表面に水滴などが付着するため、使用途中での電池交換や充電を行うことは難しい。このため、撮影者はこまめに電源をオフした状態にせざるを得ない。ところが、撮影者が水中をすばやく動く魚のような被写体を撮影しようとすると、電源をオンする間に被写体がその場から動いてしまい、けっきょくシャッターチャンスを逃してしまうことが多かった。このように、水中は、撮影場所としての特性が陸上とは大きく異なっており、水中で要求される撮像装置の性能も陸上で要求される性能とは大きく異なっていた。このため、水中撮影が可能な撮像装置においては、撮影場所の特性に応じた撮影を行うことができる技術が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮影場所の特性に応じた撮影を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、水中で撮影をする際に適当な条件下で電源を容易に入れることができる撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、表面が密閉された防水構造を有する筐体を備えた撮像装置であって、被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部による撮影を指示するレリーズ信号を含む操作信号の入力を受け付ける操作入力部と、前記撮像部が生成した画像データを含む情報を記憶する記憶部と、前記撮像部が水中にある場合と、前記撮像部が陸上にある場合とを異なる状態として検出する状態検出部と、前記状態検出部の状態検出結果に従って、前記操作入力部の操作に応じた前記画像データの記録態様を切り替える制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記状態検出部は、当該撮像装置が水中に位置する場合の水深を所定の周期で検出する水深検出部を有し、当該撮像装置の加速度を検出する加速度検出部と、前記水深検出部が検出した水深の変化量を算出する水深変化算出部と、前記撮像部を含む所定部位へ電力を供給する電源部と、前記電源部による電力供給を制御する電源制御部と、をさらに備え、前記電源部は、前記水深検出部、前記加速度検出部、前記水深変化算出部および前記電源制御部に対して常時電力を供給し、前記電源制御部は、前記加速度検出部が所定値より大きい大きさを有するパルス状の加速度を検出した場合において、前記水深変化算出部が算出した直近の二つの水深の変化量の絶対値が所定の正の数からなる第１の閾値より小さいとき、前記電源部による当該撮像装置全体への電力供給が可能な状態に遷移する制御を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記電源部によって電力が常時供給され、前記撮像部による撮影を指示するレリーズ信号を含む操作信号の入力を受け付ける操作入力部と、前記撮像部における撮影を制御する撮影制御部と、をさらに備え、前記撮影制御部は、前記操作入力部から前記レリーズ信号が入力された場合において、前記水深変化算出部が算出した水深の変化量が、前記第１の閾値より大きい値として設定される第２の閾値よりさらに大きいとき、前記撮像部に所定の回数だけ連続して撮影させる制御を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記撮影制御部は、前記水深変化算出部が算出した水深の変化量が前記第２の閾値より大きい場合において、前記操作入力部から前記レリーズ信号が入力されたとき、前記撮像部の露出時間を初期設定より短くするとともに、前記撮像部におけるゲインを初期設定より上昇させる制御を行った後、前記撮像部に前記所定の回数だけ連続して撮影させる制御を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記水深変化算出部は、前記操作入力部、前記水深検出部、前記加速度検出部、前記水深変化算出部および前記電源制御部を含む常時電力供給部分以外への前記電源部による電力供給が停止した状態で前記レリーズ信号が入力された場合、前記水深検出部が検出した直近の二つの水深の変化を算出し、前記電源制御部は、前記水深変化算出部が算出した前記直近の二つの水深の変化量が前記第２の閾値より大きい場合、前記電源部による当該撮像装置全体への電力供給が可能な状態に遷移する制御を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記水深変化算出部は、前記撮像部が撮影可能な状態で前記レリーズ信号以外の操作信号が前記操作入力部によって入力された場合、前記水深検出部が検出した直近の二つの水深の変化量を算出し、前記電源制御部は、前記水深変化算出部が算出した前記直近の二つの水深の変化量が前記第２の閾値と正負が異なる第３の閾値より小さい場合、前記常時電力供給部分以外への前記電源部による電力供給を停止する制御を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記電源部によって常時電力が供給され、所定領域に加わる圧力に基づいて外部からのホールドを検出するホールド検出部をさらに備え、前記ホールド検出部は、当該撮像装置の長手方向の両端部に設けられる二つの領域に加わる圧力をそれぞれ検出し、前記撮影制御部は、前記ホールド検出部が前記二つの領域で所定圧より大きい圧力を検出した場合、前記撮像部による撮影を静止画撮影とする制御を行う一方、前記ホールド検出部が前記二つの領域のうち前記レリーズ信号が入力されるレリーズスイッチに近い方の領域で前記所定圧より大きい圧力を検出した場合、前記撮像部による撮影を動画撮影とする制御を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記水深検出部は、当該撮像装置に加わる水圧を検出する水圧センサを有することを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置は、上記発明において、前記加速度検出部は、当該撮像装置が陸上に位置する場合、当該撮像装置に固定された３次元直交座標系における重力加速度の成分を所定の周期で検出し、前記加速度検出部が検出した重力加速度の成分を用いて当該撮像装置の姿勢を判定する姿勢判定部をさらに備え、前記電源制御部は、前記姿勢判定部によって当該撮像装置が撮影するための姿勢をなしていると判定された場合、前記電源部による当該撮像装置全体への電力供給が可能な状態に遷移する制御を行うことを特徴とする。

本発明に係る撮像装置によれば、水中にある場合と陸上にある場合とを異なる状態として検出し、この検出結果に応じて操作入力部の操作に応じた画像データの記録態様を切り換えているため、撮影場所の特性に応じた撮影を行うことが可能となる。

また、本発明に係る撮像装置によれば、水中でタップ動作が検出された場合において、水深がほとんど変化しないとき、全体への電力の供給を開始するため、水中で撮影をする際に適当な条件下で電源を容易に入れることが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の加速度検出部の一部をなす加速度センサの構成を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の加速度検出部の構成を模式的に示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を撮影者がタップする状況を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置のホールド検出部の検出可能領域を模式的に示す図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を撮影者が片手で保持する状況を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を用いて撮影者が水中を素潜りして撮影を行う状況を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を用いて撮影者が水面付近を浮遊しながら撮影を行う状況を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を用いて撮影者が水中で撮影を行う場合の撮像装置の水深の時間変化を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。 図１１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置が行うモーション検知起動処理の概要を示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を撮影者がシャツの胸ポケットに入れている状況を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置を撮影者がシャツの胸ポケットから取り出して撮影する体勢に構えた状況を示す図である。 図１４は、図１２に示す状態から図１３に示す状態に変化する際の撮像装置に固有の座標系における重力加速度の時間変化を成分ごとに示す図である。 図１５は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の使用状況に応じた静止画撮影および動画撮影における保持態様およびスイッチ操作の難易度をそれぞれ示す図である。 図１６は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。同図に示す撮像装置１は、被写体を撮像し、撮像した画像の電子的な画像データを生成する撮像部２と、撮像部２が生成した画像データに対してエッジ強調、色補正、画像圧縮等の画像処理を施す画像処理部３と、画像処理部３で処理が施された画像データに対応する画像を含む情報を表示する表示部４と、撮像装置１の各種操作信号等の入力を受け付ける操作入力部５と、撮像装置１の水深を所定の周期で検出する水深検出部６と、水深検出部６が検出した水深の変化量を算出する水深変化算出部７と、撮像装置１に加わる外力（重力を含む）に応じた加速度を検出する加速度検出部８と、加速度検出部８における重力加速度の検出結果に基づいて撮像装置１の姿勢を判定する姿勢判定部９と、撮像装置１の所定の領域における外部からのホールドを検出するホールド検出部１０と、撮影日時の判定機能やタイマー機能を有する時計１１と、撮像部２の視野領域へ補助光を投射する補助光投射部１２と、画像処理部３によって処理が施された画像データを含む各種情報を記憶する記憶部１３と、操作入力部５によって入力される操作信号などに応じて撮像装置１の動作を制御する制御部１４と、制御部１４の制御のもとで撮像装置１の各構成部位に電力を供給する電源部１５と、を備える。

撮像部２は、一または複数のレンズによって構成され、所定の視野領域に存在する被写体からの光を集光する光学系と、光学系が集光した光の入射量を調整する絞りと、レリーズ入力に応じて動作するシャッタと、絞りおよびシャッタを通過した光を受光して電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子と、撮像素子から出力されるアナログ信号に増幅やホワイトバランス等の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換を行うことによってデジタルの画像データを生成する信号処理回路とを有する。

表示部４は、撮像部２の光学系が表出する面（前面）の裏側に位置する面（背面）に設けられ、画像データのほかに撮像装置１の操作情報や撮影に関する情報を適宜表示する。表示部４は、液晶、プラズマまたは有機ＥＬ（Electro Luminescence）等からなる表示パネルを用いて実現される。

操作入力部５は、レリーズ信号を入力するレリーズスイッチと、電源オンや電源オフの指示信号を入力する電源スイッチとを有する。なお、本実施の形態１において、「電源オン」とは、電源部１５による撮像装置１の全体への電力供給が可能な状態に遷移することを意味し、「電源オフ」とは、電源部１５による撮像装置１の全体への電力供給を停止することを意味する。

水深検出部６は、水圧センサを用いて実現される。水圧センサが検出する水圧は、水深５０ｃｍで１０６０ヘクトパスカル（ｈＰａ）程度であり、水深が深くなるにつれて大きくなる。水深検出部６は、少なくとも直近の二つの水深検出結果を一時的に記憶する機能を有する。水深検出部６は、撮像部２が水中にある場合と、撮像部２が陸上にある場合とを異なる状態として検出する状態検出部としての機能を有する。

水深変化算出部７は、操作入力部５のレリーズスイッチが押された場合、水深検出部６が検出した直近の二つの水深の変化を算出する。水深変化算出部７は、水深検出部６の検出結果が水中とみなしうる値であるか否かを判定する機能を有する。水深変化算出部７は、撮像部２を含む部位に電力が供給されていない状態でレリーズスイッチが押された場合、および撮像部２を含む撮像装置１の全体へ電力が供給されており、操作入力部５においてレリーズスイッチ以外の操作入力が行われた場合に水深の変化を算出する。

図２は、加速度検出部８の一部をなす加速度センサの構成を示す図である。同図に示す加速度センサ８１は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）プロセスによって形成された静電容量型の加速度センサである。加速度センサ８１は、直方体状のチップ８２の主面の四隅付近に端部が固定された状態で架橋された梁構造を有する金属製の可動部８３と、チップ８２の主面であって可動部８３の端部が固定された主面上に設けられた金属製の二つの平板部８４とを有する。可動部８３は、チップ８２の主面の同じ方向に沿ってそれぞれ延在し、両端部が固定された二つの延在部８３ａと、二つの延在部８３ａの中央部同士を延在部８３ａが伸びる方向と直交する方向に沿って連結する連結部８３ｂと、連結部８３ｂの中央部から延在部８３ａが延びる方向と平行に帯状に突出する突出部８３ｃとを有する。加速度センサ８１に図２の左右方向（矢印方向）の加速度が加わると、可動部８３は左右方向に撓んで変形するため、突出部８３ｃと平板部８４との位置関係が変化して静電容量が変化する。加速度センサ８１は、この静電容量の変化に基づく信号の変化を出力する。なお、加速度検出部８は、手ブレの判定やこの判定に基づく補正を行う際に用いることもできる。

図３は、加速度検出部８の構成を模式的に示す図である。図３に示すように、加速度検出部８は、加速度の検出方向が互いに直交する三つの加速度センサ８１を有する。具体的には、撮像装置１に固有の座標系（以下、「撮像座標系」という）として、撮像装置１の厚さ方向と平行なｘ軸、撮像装置１の幅方向と平行なｙ軸、および撮像装置１の高さ方向と平行なｚ軸をとり、各軸方向の加速度成分をそれぞれ検出する三つの加速度センサ８１を撮像装置１の本体部の所定の位置に取り付ける。このような構成を有する加速度検出部８によれば、撮影者が撮像装置１の表面を瞬間的にたたくタップ操作を行った場合、そのタップ操作によって生じる加速度を的確に検知することができる。

図４は、撮影者が撮像装置１の表面をタップする状況を示す図である。撮影者が右手ＲＨの人差し指ＲＨｆで撮像装置１の表面のうち前面側から見たときの左側面をタップすると、加速度検出部８は、図４の左右方向に主たる成分を有し、タップとみなしうる所定値より大きい大きさを有し、パルス状の時間変化を示す加速度を検出する。これにより、撮像装置１がタップされたと判別することができる。本実施の形態１において、陸上では持ち歩き時など、タップと同様の振動がある可能性が高いので、タップによって簡単に電源が入るのを防止している。これに対し、水中で水深（水圧）がほぼ一定の場合には、水の抵抗もあり、ユーザーが意識してたたかないと、タップ信号は発生しないことを考慮して、前述した所定値を定めている。なお、図４において、撮像装置１の上面に設けられている二つのボタン５ａおよび５ｂは、それぞれレリーズスイッチおよび電源スイッチである。以下、ボタン５ａをレリーズスイッチ５ａといい、ボタン５ｂを電源スイッチ５ｂという。

姿勢判定部９は、例えばコンパレータと論理回路とを組み合わせることによって構成される。このような姿勢判定部９を備えることにより、後述するように、陸上における撮像装置１の姿勢変化に基づいた電源オン動作を実現することが可能となる。なお、姿勢判定部９を制御部１４の一機能として実現することも可能である。

図５は、ホールド検出部１０の検出可能領域を模式的に示す図である。ホールド検出部１０は、撮像装置１の前面の左右の矩形領域１Ｌ、１Ｒへの外部からの接触の有無を検出する機能を有している。このような機能を有するホールド検出部１０は、例えば各矩形領域の内部に一または複数の圧力センサをそれぞれ配設することによって実現される。撮影者が撮像装置１を両手で保持する場合、ホールド検出部１０は矩形領域１Ｌ、１Ｒにおける外部からの接触を検出する。一方、撮影者が撮像装置１を片手で保持する場合、ホールド検出部１０は矩形領域１Ｌおよび１Ｒのいずれか一方の領域への外部からの接触を検出する。なお、図５に示す撮像装置１の場合、レリーズスイッチ５ａや電源スイッチ５ｂが撮影者から見て上面の右側に設けられているため、図６に示すように撮影者が右手ＲＨで撮像装置１を保持する可能性が高い。このため、撮影者が片手で撮像装置１を保持する場合、ホールド検出部１０は、矩形領域１Ｒへの外部からの接触を検出する可能性が高い。

記憶部１３は、撮像部２が撮影し、画像処理部３によって処理が施された撮影済みの画像データを記憶する画像データ記憶部１３１と、撮像装置１が実行する各種プログラムを記憶するプログラム記憶部１３２とを有する。記憶部１３は、撮像装置１の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。なお、記憶部１３に、外部から装着されるメモリカード等の記録媒体に対して情報を記録する一方、記録媒体が記録する情報を読み出す記録媒体インターフェースとしての機能を具備させてもよい。

制御部１４は、撮像部２における撮影を制御する撮影制御部１４１と、電源部１５による電源の供給を制御する電源制御部１４２と、を有する。制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて実現され、撮像装置１の各構成部位とバスラインを介して接続されている。

電源部１５は、電源スイッチによって撮像装置１が起動されたか否かによらず、操作入力部５、水深検出部６、水深変化算出部７、加速度検出部８、姿勢判定部９、ホールド検出部１０、時計１１および電源制御部１４２に常時電力を供給している。このため、操作入力部５、水深検出部６、水深変化算出部７、加速度検出部８、姿勢判定部９、ホールド検出部１０、時計１１および電源制御部１４２は、電源がオンされているか否かに関わらず、常に起動している。以下、操作入力部５、水深検出部６、水深変化算出部７、加速度検出部８、姿勢判定部９、ホールド検出部１０、時計１１および電源制御部１４２を常時電力供給部分という。

なお、極端に電力供給を押えたいシーンもあるので、ユーザーによるモード設定などに応じて、常時電力供給部分を変更するようにしてもよい。例えば、水中撮影モードなどを手動設定可能とし、水中うう撮影モードが設定された場合のみ、水深検出部６、水深変化算出部７、ホールド検出部１０などに電源を供給するようにしてもよい。

以上の構成を有する撮像装置１は、表面が密閉された防水構造を有する筐体によって外装されている。このような防水構造を有する筐体は、例えば特開２００８−１８０８９８号公報に開示されている。

図７および図８は、撮像装置１に特徴的な処理を行う状況を示す図である。具体的には、図７は、撮影者が水中に素潜りをして撮影を行う状況を示す一方、図８は、撮影者が水面付近を浮遊しながら撮影を行う状況を示している。なお、本実施の形態１において、「素潜り」とはシュノーケリングを含むが、スキューバダイビングのような重装備の潜水動作は含まない。

図７に示す素潜り撮影の場合、撮影者は水中に潜っている間は息を止めていなければならないので、撮影前に水深が急激に深くなって撮影を行った後、急浮上する可能性が高い。したがって、撮影者が潜水して撮影する前後の撮像装置１の水深は、図９に示す曲線Ｌ１のように変化する。図９では、横軸を時間ｔとし、縦軸を水深ｄ（下向き正）としている。これに対し、図８に示す浮遊撮影の場合、撮影者が撮影する前後の撮像装置１の水深ｄはほぼ一定であり、図９に示す曲線Ｌ２のように変化する。

本実施の形態１においては、上述した素潜り時における水深変化の特徴に加え、素潜り時には撮像装置１の操作としてレリーズスイッチ５ａを押すのが精一杯であることをふまえ、所定時間当たりの水深変化が所定の閾値を超えた場合において、レリーズスイッチ５ａが操作されたとき、撮影制御部１４１は、撮像部２における露出時間やゲイン等の撮影条件を変更した後、所定の枚数だけ連写させる制御を行う。より具体的には、水中で撮影者の身体が揺れやすいことに鑑みて、露出時間を短くするとともに、ゲインをアップさせることによって感度を向上させる制御を行う。このような制御を行うことにより、水中で身体の自由が利かず、撮影タイミングの調整を行うことが難しい状況にある撮影者が、所望の被写体を的確に撮影することが可能となる。

なお、スキューバダイビング等の重装備の潜水動作を行う場合には、静止画撮影や動画撮影を行う場合の保持態様の自由度も高い。本実施の形態１では、このような潜水動作を行う際の撮影を制御対象として想定せず、素潜りで到達することのできる水深５ｍ程度までの領域における潜水動作を行う際の撮影を制御対象として想定している。

図１０は、撮像装置１が行う処理の概要を示すフローチャートである。図１０において、操作入力部５のレリーズスイッチ５ａが操作された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、水深変化算出部７は、水深検出部６によって検出された直近の二つの水深の変化を算出する（ステップＳ２）。水深変化算出部７が算出した結果、水深の変化量Δｄが第２の閾値Ｈ（＞０）より大きい場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、撮像装置１に電源が入っていなければ（ステップＳ４：Ｎｏ）、電源制御部１４２は電源部１５に撮像装置１の全体への電力供給が可能な状態に遷移する制御を行う（ステップＳ５）。以下、電源部１５が撮像装置１の全体への電力供給が可能な状態に遷移することを、「電源をオンする」という。第２の閾値Ｈとしては、１ｍ程度の値をとることができる。また、水深検出部６の検出周期Δｔは２秒程度とすることができる。

電源がオンした撮像装置１では、撮影制御部１４１が撮影条件を変更し（ステップＳ６）、撮像部２に撮影させる（ステップＳ７）。具体的には、撮影制御部１４１は、撮像部２における露出時間を初期設定より短く設定し、撮像部２のゲインを初期設定よりアップさせた後、撮像部２に所定枚数（例えば５枚）を連写させる制御を行う。この際、撮影制御部１４１は、補助光投射部１２に補助光を投射させれば、水中で失われがちな赤色の成分を補うことができ、より鮮やかな画像を撮影することが可能となるのでより好ましい。

その後、所定時間（例えば１分）以内に操作入力部５による操作があり（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、その操作がレリーズスイッチ５ａの操作である場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、撮像装置１はステップＳ７に戻る。一方、操作入力部５による操作がレリーズスイッチ５ａの操作でない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、水深変化算出部７が水深検出部６の直近の二つの検出結果を用いて水深の変化量Δｄを算出し（ステップＳ１０）、この算出結果が所定値−Ｈ（第３の閾値）よりも小さい場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、電源制御部１４２は電源部１５に対し、常時電力を供給する部分を除いた撮像装置１の全体への電力の供給を停止させる制御を行う（ステップＳ１２）。以下、ステップＳ１２における処理を「電源をオフする」という。

ステップＳ８において所定時間以内に操作入力部５による操作がなかった場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ１２へ移行する。

ステップＳ１１において、水深の変化量Δｄが第３の閾値−Ｈ以上である場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ８へ戻る。

次に、ステップＳ１においてレリーズスイッチ５ａが押されなかった場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、およびステップＳ３において水深の変化量Δｄが第２の閾値Ｈ以下である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）を説明する。これらの場合において、加速度検出部８がタップを検出するかまたはホールド検出部１０がホールドを検出したとき（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、水深変化算出部７は、水深検出部６によって検出された結果を参照し、最新の検出結果の値が水中と見なしうる値であれば（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、水深検出部６によって検出された直近の二つの水深の変化量Δｄを算出する（ステップＳ１５）。なお、撮像装置１が水中であるか否かを判定するために、二つの電極の間に水が介在することによって導通する水検知スイッチを撮像装置１の表面に設けておいてもよい。

水深変化算出部７が算出した結果、水深の変化量の絶対値｜Δｄ｜が、水深がほぼ一定とみなしうる第１の閾値ｈ（０＜ｈ＜Ｈ）よりも小さい場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、電源制御部１４２が電源部１５に電源をオンさせる制御を行う（ステップＳ１７）。一方、水深の変化量の絶対値｜Δｄ｜が第１の閾値ｈ以上である場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ１へ戻る。第１の閾値ｈは、例えば３０〜５０ｃｍ程度の値である。

ステップＳ１７の後、制御部１４は通常制御を行う（ステップＳ１８）。ここでいう「通常制御」とは、まず撮影モードとして制御を開始し、操作入力部５からの各種操作信号の入力に応じて撮影やモードの切換を行うことを意味する。

続いて、電源をオフする操作が行われた場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、撮像装置１はステップＳ１２へ移行する。一方、電源をオフする操作が施されない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、撮像装置１は通常制御（ステップＳ１８）を続行する。

次に、ステップＳ１４において、水深検出部６による最新の検出結果の値が水中と見なしうる値でない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）を説明する。この場合、撮像装置１は、所定の姿勢変化を検知した時に電源をオンするモーション検知起動処理を行う（ステップＳ２０）。モーション検知起動処理の詳細については後述する。

ステップＳ２０におけるモーション検知起動処理の後、撮像装置１が電源オン状態にある場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、撮像装置１はステップＳ１８へ移行する。一方、ステップＳ２０におけるモーション検知起動処理の後、撮像装置１が電源オン状態にない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ１へ戻る。

以下、モーション検知起動処理の詳細を説明する。図１１は、ステップＳ２０のモーション検知起動処理の概要を示すフローチャートである。図１１において、加速度検出部８は、周期ΔＴ₁で撮像座標系における重力加速度（ｇ_x，ｇ_y，ｇ_z）を検出する（ステップＳ２０１）。周期ΔＴ₁は、例えば１秒程度でよい。

加速度検出部８が撮像座標系における重力加速度を検出した結果、ｚ軸方向の重力加速度ｇ_zと所定値ｇ₀との大小関係がｇ_z≦ｇ₀からｇ_z＞ｇ₀に変化した場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、制御部１４は加速度検出部８における重力加速度の検出周期をΔＴ₁よりも短いΔＴ₂へ変更して検出させる（ステップＳ２０３）。周期ΔＴ₂は、例えば１／５０秒程度とすることができる。ここでの所定値ｇ₀は、撮像座標系の一つの軸と鉛直方向とのなす角度が所定角度（例えば４５〜６０度程度）よりも小さい場合の重力の値に対応しており、その軸方向への重力加速度の大きさが無視できない程度と見なすことのできる値である。

一方、加速度検出部８が撮像座標系における重力加速度を検出した結果、ｚ軸方向の重力加速度ｇ_zと所定値ｇ₀との大小関係がｇ_z≦ｇ₀のまま変化しない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０３で加速度検出部８の検出周期をΔＴ₁からΔＴ₂に変更した後、姿勢判定部９は、重力加速度（ｇ_x，ｇ_y，ｇ_z）が所定の条件を満足しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。重力加速度（ｇ_x，ｇ_y，ｇ_z）が所定の条件を満足している場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、電源制御部１４２は電源をオンする制御を行う（ステップＳ２０５）。その後、撮像装置１は、メインルーチンへ戻ってステップＳ２１へ進む。ステップＳ２０４で判定される所定の条件は、重力加速度（ｇ_x，ｇ_y，ｇ_z）の時間変化に関する条件であり、例えば所定回数だけ重力加速度の各成分を検出した後、その検出した値が所定の範囲に入っていることを条件とすることができる。また、重力加速度の各成分の時間変化で振動パターンが見られる場合、その振動の周期を条件としてもよい。

これに対し、ステップＳ２０４において姿勢判定部９が判定した結果、重力加速度（ｇ_x，ｇ_y，ｇ_z）が所定の条件を満足していない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、撮像装置１はメインルーチンへ戻ってステップＳ２１へ進む。

図１２および図１３は、上述したモーション検知起動処理によって撮像装置１が起動する状況を示す図である。具体的には、図１２は、撮影者がシャツの胸ポケットＰに撮像装置１を入れて歩いている状況を示す一方、図１３は、撮影者が撮像装置１をシャツの胸ポケットＰから取り出して撮影する体勢に構えた状況を示している。

撮影者がシャツの胸ポケットＰに撮像装置１を入れて歩いている時、幅方向（図３のｙ軸方向）が鉛直方向と略平行になるため、図３に示す撮像座標系における重力加速度のｙ成分ｇ_yのみが所定値ｇ₀より大きい値を有する。これに対し、撮影者が撮像装置１を構えた時、高さ方向（図３のｚ軸方向）が鉛直方向と略平行になるため、撮像座標系における重力加速度のｚ成分ｇ_zのみが所定値ｇ₀より大きい値を有する。

図１４は、図１２に示す状態から図１３に示す状態に変化する際の重力加速度（ｇ_x，ｇ_y，ｇ_z）の時間変化を示す図である。図１４において、横軸ｔは時間であり、縦軸ｇは重力加速度の大きさである。図１４に示す曲線Ｌ_x（破線で表示）、Ｌ_y（実線で表示）、Ｌ_z（太線で表示）は、撮像装置１に加わる重力加速度のｘ成分ｇ_x、ｙ成分ｇ_y、ｚ成分ｇ_zの時間変化をそれぞれ示している。撮像装置１が撮影者の胸ポケットに入っている場合、撮像座標系ではｙ軸方向の重力加速度ｇ_yのみが所定値ｇ₀より大きく、他の成分は所定値ｇ₀より小さい値を有している。これに対し、撮影者が撮像装置１を撮影の体勢で構える場合、ｚ軸方向の重力加速度ｇ_zのみが所定値ｇ₀より大きくなり、他の成分は所定値ｇ₀より小さくなる。図１４では、時間ｔ₃と時間ｔ₄との間で撮像装置１が取り出された場合を示している。

このように、本実施の形態１では、上記の如く撮影者が撮像装置１を撮影の体勢で構えたと判定可能な状態になった場合、重力検出の周期を短くしてより詳細な重力変化を検出し、この重力変化が所定の条件を満たす場合、電源制御部１４２が電源部１５に電源をオンさせる制御を行う。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、水中にある場合と陸上にある場合とを異なる状態として検出し、この検出結果に応じて操作入力部の操作に応じた画像データの記録態様を切り換えているため、撮影場所の特性に応じた撮影を行うことが可能となる。

また、本実施の形態１によれば、水中でタップ動作またはホールド動作が検出された場合において、水深がほとんど変化しないとき、全体への電力の供給を開始するため、水中で撮影をする際に適当な条件下で電源を容易に入れることが可能となる。

また、本実施の形態１によれば、水深がほぼ一定でタップ動作またはホールド動作が検出された場合、撮影者が撮像装置１に対して動作開始の積極的な意思表示を行ったものと認識して電源をオンする処理を行うため、小さいスイッチを押すよりも迅速な操作を行うことが可能となる。

また、本実施の形態１によれば、急激に水深が大きくなるような潜水動作が行われた場合にレリーズ信号が押されると、所定の回数だけ連写を行う構成としているため、泳ぐのに精一杯であるような状況であっても連写された画像の中に所望の画像が含まれている可能性が高くなる。したがって、潜水を行っている最中に撮影を容易に行うことができ、高い可能性で所望の画像を得ることができる。

また、本実施の形態１によれば、撮影者が水中で浮上する時やレリーズ信号の入力がない場合にこまめに電源をオフするため、電池を長持ちさせることができる。

なお、撮影者が陸上で撮像装置１を使用する場合には、スイッチ操作によって静止画撮影と動画撮影の切り換えを行う通常の制御を行うようにしてもよい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る撮像装置は、水面付近で浮遊している場合に、保持態様に応じた撮影モードの切換を行うことを特徴とする。本実施の形態２に係る撮像装置の構成は、上記実施の形態１で説明した撮像装置の構成と同様である。

図１５は、撮像装置１の使用状況に応じた静止画撮影および動画撮影における保持態様およびスイッチ操作の難易度をそれぞれ示す図である。撮影者が素潜りしている状況下で撮影を行う場合（図７を参照）、撮影者は片方の手を泳ぐために使用する可能性が高い。このような状況下では、撮影者が片手で撮像装置１を保持した場合には静止画撮影を行うように制御することが好ましい。本実施の形態２では、上述した実施の形態１と同様、素潜り撮影を行う場合、撮影制御部１４１は、露出やゲイン等の撮影条件を変更して連写する制御を行う。

これに対し、撮影者が水面付近を浮遊して泳いでいる場合（図８を参照）、撮影者は比較的安定した体勢にあるため、スイッチ操作も容易であり、撮像装置１を両手で保持することも可能である。また、動画撮影を行う場合には、片手で撮像装置１を移動しながら撮影することもできる。そこで、撮影制御部１４１は、撮影者が両手で撮像装置１を保持した場合には静止画撮影を行う一方、撮影者が片手で撮像装置１を保持した場合には動画撮影を行うような制御を行うこととする。

図１６は、撮像装置１が行う処理の概要を示すフローチャートである。図１６において、まず加速度検出部８がタップを検出するかまたはホールド検出部１０がホールドを検出した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）を説明する。この場合、水深変化算出部７は、水深検出部６によって検出された結果を参照し、最新の検出結果の値が水中と見なしうる値であるとき（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、水深検出部６によって検出された直近の二つの水深の変化量Δｄを算出する（ステップＳ３３）。

水深変化算出部７が算出した結果、水深の変化量の絶対値｜Δｄ｜が第１の閾値ｈよりも小さく、水深が一定とみなしうる場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、電源制御部１４２は電源部１５に電源をオンさせる制御を行い、表示部４が撮像部２によって撮像されている画像をスルー画表示する（ステップＳ３５）。その後、操作入力部５のレリーズスイッチ５ａが操作された場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、ホールド検出部１０の検出結果によって処理が異なる。具体的には、ホールド検出部１０が検出した結果、撮像装置１が両手で保持されていれば（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、撮像装置１は静止画撮影を行い（ステップＳ３８）、ステップＳ３１へ戻る。これに対し、撮像装置１が片手で保持されていれば（ステップＳ３７：Ｎｏ）、撮像装置１は動画撮影を行い（ステップＳ３９）、ステップＳ３１へ戻る。

ステップＳ３６において、レリーズスイッチ５ａが操作されない場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）、ステップＳ３５で電源をオンしてから所定時間が経過していなければ（ステップＳ４０：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ３６へ戻る。一方、ステップＳ３５で電源をオンしてから所定時間が経過した場合（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、撮像装置１は後述するステップＳ５０へ移行する。

次に、ステップＳ３４において、水深の変化量の絶対値｜Δｄ｜が第１の閾値ｈ以上である場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）を説明する。この場合において、水深の変化量Δｄが第２の閾値Ｈより大きいとき（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、電源制御部１４２は電源をオンする制御を行う（ステップＳ４２）。この後、レリーズスイッチ５ａが操作された場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、撮影制御部１４１が撮影条件を変更し（ステップＳ４４）、撮像部２に撮影させる（ステップ４５）。具体的には、上述した実施の形態１と同様、撮影制御部１４１は、撮像部２の露出時間を初期設定より短くするとともに、撮像部２のゲインを初期設定よりアップさせる制御を行った後、撮像部２に所定枚数を連写させる制御を行う。撮像部２が撮影を行う際、補助光投射部１２に補助光を投射させればより好ましい点についても、上記実施の形態１と同様である。

ステップＳ４１で水深の変化量Δｄが第２の閾値Ｈ以下である場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、およびステップＳ４３でレリーズスイッチ５ａが操作されない場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、撮像装置１はステップＳ３１へ戻る。

ステップＳ４５に続けて行うステップＳ４６〜Ｓ５０は、図１０におけるステップＳ８〜Ｓ１２に順次対応している。

次に、ステップＳ３１において加速度検出部８がタップを検出せず、かつホールド検出部１０がホールドを検出しない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、およびステップＳ３２において水深検出部６による最新の検出結果が水中と見なしうる値ではない場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）を説明する。これらの場合、撮像装置１はモーション検知起動処理（ステップＳ５１）へ移行する。モーション検知起動処理の詳細は、上述した実施の形態１と同じである（図１１を参照）。

モーション検知起動処理の後、撮像装置１が電源オン状態にある場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、撮像装置１は通常制御を行う（ステップＳ５３）。一方、撮像装置１が電源オン状態にない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、撮像装置１は図３１に戻る。

ステップＳ５３に続いて、電源をオフする操作が操作入力部５を介して施された場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、撮像装置１はステップＳ５０へ移行する。一方、電源をオフする操作が施されない場合（ステップＳ５４：Ｎｏ）、撮像装置１は通常制御（ステップＳ５３）を続行する。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、水中にある場合と陸上にある場合とを異なる状態として検出し、この検出結果に応じて操作入力部の操作に応じた画像データの記録態様を切り換えているため、撮影場所の特性に応じた撮影を行うことが可能となる。

また、本実施の形態２によれば、水中でタップ動作またはホールド動作が検出された場合において、水深がほとんど変化しないとき、全体への電力の供給を開始するため、水中で撮影をする際に適当な条件下で電源を容易に入れることが可能となる。

また、本実施の形態２によれば、水深がほぼ一定でタップ動作またはホールド動作が検出された場合、撮影者が撮像装置１に対して動作開始の積極的な意思表示を行ったものと認識して電源をオンする処理を行うため、小さいスイッチを押すよりも迅速な操作を行うことが可能となる。

また、本実施の形態２によれば、急激に水深が大きくなるような潜水動作が行われた場合にレリーズ信号が押されると、所定の回数だけ連写を行う構成としているため、泳ぐのに精一杯であるような状況であっても連写された画像の中に所望の画像が含まれている可能性が高くなる。したがって、潜水を行っている最中に撮影を容易に行うことができ、高い可能性で所望の画像を得ることができる。

また、本実施の形態２によれば、撮影者が水中で浮上する時やレリーズ信号の入力がない場合にこまめに電源をオフするため、電池を長持ちさせることができる。

また、本実施の形態２によれば、潜水時の撮影者による撮像装置の保持態様に応じて静止画撮影と動画撮影を切り換えるため、撮影者の潜水状況に応じて最適な制御を行うことが可能となる。

なお、以上説明した本発明の実施の形態１、２では、撮影者が撮像装置の表面をタップするかまたは撮像装置をホールドすることによって一部のスイッチ操作を行っていたが、ほかにも撮影者が撮像装置をシェイクすることによって一部のスイッチ操作を行うようにしてもよい。

１ 撮像装置
２ 撮像部
３ 画像処理部
４ 表示部
５ 操作入力部
５ａ レリーズスイッチ
５ｂ 電源スイッチ
６ 水深検出部
７ 水深変化算出部
８ 加速度検出部
９ 姿勢判定部
１０ ホールド検出部
１１ 時計
１２ 補助光投射部
１３ 記憶部
１４ 制御部
１５ 電源部
８１ 加速度センサ
１３１ 画像データ記憶部
１３２ プログラム記憶部
１４１ 撮影制御部
１４２ 電源制御部
ＲＨ 右手
ＲＨｆ 人差し指

Claims (9)

1. 表面が密閉された防水構造を有する筐体を備えた撮像装置であって、
   被写体を撮像して該被写体の画像データを生成する撮像部と、
   前記撮像部による撮影を指示するレリーズ信号を含む操作信号の入力を受け付ける操作入力部と、
   前記撮像部が生成した画像データを含む情報を記憶する記憶部と、
   前記撮像部が水中にある場合と、前記撮像部が陸上にある場合とを異なる状態として検出する状態検出部と、
   前記状態検出部の状態検出結果に従って、前記操作入力部の操作に応じた前記画像データの記録態様を切り替える制御部と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記状態検出部は、
   当該撮像装置が水中に位置する場合の水深を所定の周期で検出する水深検出部を有し、 当該撮像装置の加速度を検出する加速度検出部と、
   前記水深検出部が検出した水深の変化量を算出する水深変化算出部と、
   前記撮像部を含む所定部位へ電力を供給する電源部と、
   前記電源部による電力供給を制御する電源制御部と、
   をさらに備え、
   前記電源部は、
   前記水深検出部、前記加速度検出部、前記水深変化算出部および前記電源制御部に対して常時電力を供給し、
   前記電源制御部は、
   前記加速度検出部が所定値より大きい大きさを有するパルス状の加速度を検出した場合において、前記水深変化算出部が算出した直近の二つの水深の変化量の絶対値が所定の正の数からなる第１の閾値より小さいとき、前記電源部による当該撮像装置全体への電力供給が可能な状態に遷移する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記電源部によって電力が常時供給され、前記撮像部による撮影を指示するレリーズ信号を含む操作信号の入力を受け付ける操作入力部と、
   前記撮像部における撮影を制御する撮影制御部と、
   をさらに備え、
   前記撮影制御部は、
   前記操作入力部から前記レリーズ信号が入力された場合において、前記水深変化算出部が算出した水深の変化量が、前記第１の閾値より大きい値として設定される第２の閾値よりさらに大きいとき、前記撮像部に所定の回数だけ連続して撮影させる制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記撮影制御部は、
   前記水深変化算出部が算出した水深の変化量が前記第２の閾値より大きい場合において、前記操作入力部から前記レリーズ信号が入力されたとき、前記撮像部の露出時間を初期設定より短くするとともに、前記撮像部におけるゲインを初期設定より上昇させる制御を行った後、前記撮像部に前記所定の回数だけ連続して撮影させる制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記水深変化算出部は、
   前記操作入力部、前記水深検出部、前記加速度検出部、前記水深変化算出部および前記電源制御部を含む常時電力供給部分以外への前記電源部による電力供給が停止した状態で前記レリーズ信号が入力された場合、前記水深検出部が検出した直近の二つの水深の変化を算出し、
   前記電源制御部は、
   前記水深変化算出部が算出した前記直近の二つの水深の変化量が前記第２の閾値より大きい場合、前記電源部による当該撮像装置全体への電力供給が可能な状態に遷移する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記水深変化算出部は、
   前記撮像部が撮影可能な状態で前記レリーズ信号以外の操作信号が前記操作入力部によって入力された場合、前記水深検出部が検出した直近の二つの水深の変化量を算出し、
   前記電源制御部は、
   前記水深変化算出部が算出した前記直近の二つの水深の変化量が前記第２の閾値と正負が異なる第３の閾値より小さい場合、前記常時電力供給部分以外への前記電源部による電力供給を停止する制御を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記電源部によって常時電力が供給され、所定領域に加わる圧力に基づいて外部からのホールドを検出するホールド検出部をさらに備え、
   前記ホールド検出部は、
   当該撮像装置の長手方向の両端部に設けられる二つの領域に加わる圧力をそれぞれ検出し、
   前記撮影制御部は、
   前記ホールド検出部が前記二つの領域で所定圧より大きい圧力を検出した場合、前記撮像部による撮影を静止画撮影とする制御を行う一方、
   前記ホールド検出部が前記二つの領域のうち前記レリーズ信号が入力されるレリーズスイッチに近い方の領域で前記所定圧より大きい圧力を検出した場合、前記撮像部による撮影を動画撮影とする制御を行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 前記水深検出部は、当該撮像装置に加わる水圧を検出する水圧センサを有することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記加速度検出部は、
   当該撮像装置が陸上に位置する場合、当該撮像装置に固定された３次元直交座標系における重力加速度の成分を所定の周期で検出し、
   前記加速度検出部が検出した重力加速度の成分を用いて当該撮像装置の姿勢を判定する姿勢判定部をさらに備え、
   前記電源制御部は、
   前記姿勢判定部によって当該撮像装置が撮影するための姿勢をなしていると判定された場合、前記電源部による当該撮像装置全体への電力供給が可能な状態に遷移する制御を行うことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の撮像装置。

Images