JP2013175811A - 電子機器、撮像装置および電子機器の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】水準器オブジェクトの表示時には、検出される傾斜角度の精度を高くする。一方、水準器オブジェクトの非表示時において姿勢判定等の他の機能では、電子機器に発生する突発的な振動により発生する誤差が小さくなるように、演算処理を変える。
【解決手段】電子機器は、加速度センサと、加速度センサの出力値を取得する取得処理と、取得した出力値に基づいて電子機器の傾斜角度を演算する演算処理とを実行する取得演算部と、傾斜角度を示す水準器オブジェクトを表示部に表示させる表示制御部とを備え、取得演算部は、水準器オブジェクトが表示部に表示されている場合に、取得処理および演算処理の少なくとも一方を、水準器オブジェクトが表示部に表示されていない場合と異ならせる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器、撮像装置および電子機器の制御プログラムに関する。

カメラ等の電子機器に搭載された加速度センサの出力に応じて当該電子機器の傾斜角度を演算し、傾斜角度を示す水準器オブジェクトを表示する技術が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００９−９４９８７号公報

加速度センサの出力を用いた電子機器の傾斜角度の演算処理は、動作モードに依存せず一律に実行される。水準器オブジェクトの表示時には、電子機器に振動はそれほど発生しないが、検出される傾斜角度の精度が要求される。一方、水準器オブジェクトの非表示時において姿勢判定等の他の機能で傾斜角度が用いられる場合には、検出される傾斜角度の精度はそれほど要求されないが、電子機器に発生する突発的な振動により大きな誤差が生じる可能性がある。

本発明の第１の態様における電子機器は、加速度センサと、加速度センサの出力値を取得する取得処理と、取得した出力値に基づいて電子機器の傾斜角度を演算する演算処理とを実行する取得演算部と、傾斜角度を示す水準器オブジェクトを表示部に表示させる表示制御部とを備え、取得演算部は、水準器オブジェクトが表示部に表示されている場合に、取得処理および演算処理の少なくとも一方を、水準器オブジェクトが表示部に表示されていない場合と異ならせる。

本発明の第２の態様における撮像装置は、上述の電子機器と、撮像部とを備える。

本発明の第３の態様における加速度センサを備える電子機器の制御プログラムは、加速度センサの出力値を取得する取得処理と、取得した出力値に基づいて電子機器の傾斜角度を演算する演算処理とを実行する取得演算ステップと、傾斜角度を示す水準器オブジェクトを表示部に表示させる表示制御ステップとをコンピュータに実行させ、取得演算ステップは、水準器オブジェクトが表示部に表示されている場合に、取得処理および演算処理の少なくとも一方を、水準器オブジェクトが表示部に表示されていない場合と異ならせる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係るカメラの背面斜視図である。 本実施形態に係るカメラのシステム構成図である。 水準器オブジェクトの表示／非表示に応じて移動平均の期間を変更する第１実施例を説明する図である。 第１実施例におけるカメラの傾斜角度の演算処理のフロー図である。 水準器オブジェクトの表示／非表示に応じて移動平均の期間を変更する第２実施例を説明する図である。 第２実施例におけるカメラの傾斜角度の演算処理のフロー図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る撮像装置としてのカメラ１０の背面斜視図である。ここでは、レンズ交換式カメラを例に説明する。カメラ１０は、カメラ本体３０に交換レンズ２０が装着されて構成される。カメラ本体３０には、焦点距離、開放Ｆ値等の異なる複数の交換レンズ２０が交換可能に装着される。交換レンズ２０は、その鏡筒内に、光軸１１に沿って配列された光学系を備え、光軸１１に沿って入射する被写体光束をカメラ本体３０へ導く。なお、図示するように、光軸１１に平行な方向である前後方向をｚ軸方向とする。また、ｚ軸に直交し、かつカメラ本体３０の長手方向と平行な方向である左右方向をｘ軸方向とし、ｚ軸およびｘ軸に直交する方向である上下方向をｙ軸方向とする。

カメラ本体３０には、静止画の撮影指示を受け付けるレリーズボタン３１、液晶モニタ等の表示部３２が設けられている。また、カメラ本体３０の内部には、少なくともｘ軸方向およびｙ軸方向の加速度を検出する加速度センサ３３が配置されている。本実施形態において、加速度センサ３３は、デジタル加速度センサであり、測定結果を示す符号化ビットを出力する。

カメラ１０は、加速度センサ３３の出力値を取得する取得処理と、取得した出力値に応じてカメラ１０の傾斜角度を演算する演算処理とを実行する。なお、本実施形態において、傾斜角度として、ｙ軸正方向が鉛直上向きとなる横位置を基準としたｚ軸回りの傾斜角度が算出される。

本実施形態において、ユーザは、カメラ１０の傾斜角度を示す水準器オブジェクト３４の表示／非表示をメニュー画面等で設定することができる。ユーザは、構図の水平、垂直を確認したい場合に、水準器オブジェクト３４の表示を設定する。水準器オブジェクト３４の表示が設定されると、水準器オブジェクト３４はライブビュー画像に重畳表示される。そして、ユーザは、水準器オブジェクト３４を確認しながら、カメラ１０をゆっくり動かして構図を決定する。そのため、水準器オブジェクトの表示時には、カメラ１０には大きな振動は発生しないが、水平、垂直を合わせるための高い精度の傾斜角度が要求される。

一方、カメラ１０は、レリーズボタン３１の押下を検知すると、水準器オブジェクト３４を非表示にして静止画の撮影動作を実行する。静止画撮影時において、カメラ１０の傾斜角度は、撮影画像の縦横の判定処理に用いられる。例えば、カメラ１０は、静止画撮影時の傾斜角度が４５°以上１３５°未満、２２５°以上３１５°未満であれば縦と判定し、それ以外であれば横と判定する。このように撮影画像の縦横の判定処理における角度範囲は大きいので、静止画撮影時には水準器オブジェクトの表示時のような傾斜角度の精度は要求されない。しかしながら、静止画撮影時には、カメラ１０のミラー、シャッタ等の動作時における機械振動などの突発的な振動によって加速度センサ３３の出力値が大きくぶれてしまう可能性がある。

このように水準器オブジェクト３４が表示されている場合と表示されていない場合とでは、要求される傾斜角度の精度、カメラ１０に発生する振動レベルが異なる。そこで、本実施形態では、カメラ１０は、水準器オブジェクト３４が表示部３２に表示されている場合に、取得処理および演算処理の少なくとも一方を、水準器オブジェクト３４が表示部３２に表示されていない場合と異ならせる。したがって、水準器オブジェクト３４の表示／非表示のそれぞれの状況に適合したカメラ１０の傾斜角度を算出することができる。

図２は、本実施形態に係るカメラ１０のシステム構成図である。被写体像は、光軸１１に沿って光学系を透過し、撮像素子１３５の受光面に結像する。光学系は、ズームレンズ、フォーカスレンズ等で構成されるレンズ群１２１を含む。レンズシステム制御部１２０は、駆動回路１２２を介してレンズ群１２１を駆動する。また、レンズシステム制御部１２０は、レンズマウント接点１２３およびカメラマウント接点１３１を介してカメラシステム制御部１３０と接続され、相互に通信を実行しつつ協働して交換レンズ２０とカメラ本体３０を制御する。なお、レンズマウント接点１２３およびカメラマウント接点１３１は、それぞれ上述の交換レンズ２０側の通信端子およびカメラ本体３０側の通信端子を含む。

撮像素子１３５は、光学系を透過して入射する被写体像である光学像を光電変換する素子であり、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサが用いられる。撮像素子１３５で光電変換された被写体像は、Ａ／Ｄ変換器１３６でアナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された被写体像は、画像データとして順次処理される。

Ａ／Ｄ変換器１３６によりデジタル信号に変換された画像データは、画像処理部１３７へ引き渡される。画像処理部１３７は、ユーザが選択した撮影モード等に従って、画像データをＪＰＥＧファイル等の規格化された画像フォーマットの画像データに変換する。撮影モードには、連続して静止画を撮影する連写撮影モード等が含まれる。メモリ制御部１３８は、いかなる作業にどれくらいのメモリ容量を割り当てるかを制御する。

内部メモリ１３９は、高速で読み書きのできるランダムアクセスメモリであり、例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどが用いられる。内部メモリ１３９は、画像処理部１３７が行う処理において、ワークメモリとしての役割を担う。また、内部メモリ１３９は、連写撮影モードにおいて高速に連続して画像データが生成される場合に、画像処理の順番を待つバッファメモリとしての役割を担う。

画像処理部１３７によって処理された画像データは、メモリ制御部１３８の制御により、内部メモリ１３９から外部機器ＩＦ１４１を介して、記録媒体の記録部１４２に記録される。記録媒体は、フラッシュメモリ等により構成される、カメラ本体３０に対して着脱可能な不揮発性メモリである。また、記録部１４２には、画像に関連する関連情報が画像データに関連付けて記録される。関連情報には、画像の縦横を示す情報等が含まれる。なお、関連情報は、例えばＥｘｉｆ情報に含まれていてもよい。

表示制御部１４０は、カメラシステム制御部１３０の制御に従い、記録部１４２に記録されている画像データの画像、カメラ１０の各種設定に関する様々なメニュー項目等を表示部３２に表示させる。また、表示制御部１４０は、水準器オブジェクト３４の表示が設定されている場合に、水準器オブジェクト３４を表示部３２に表示させる。

カメラ１０は、上述の画像処理における各々の要素も含めて、カメラシステム制御部１３０により直接的または間接的に制御される。カメラシステム制御部１３０は、システムメモリ１３２を備える。システムメモリ１３２は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等により構成される。システムメモリ１３２は、カメラ１０の動作時に必要な定数、変数、プログラム等を、カメラ１０の非動作時にも失われないように記録している。

また、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値を格納するための出力値レジスタ１３３を備える。カメラシステム制御部１３０は、出力値レジスタ１３３が一杯な状態で新たな出力値を格納する場合に、出力値レジスタ１３３内の一番古い出力値を削除して新たな出力値を出力値レジスタ１３３に格納する。なお、出力値レジスタ１３３は、ｘ軸方向の出力値およびｙ軸方向の出力値を区別して格納する。また、出力値レジスタ１３３に格納可能な出力値の個数として、後述する移動平均処理に用いられるサンプル数以上の個数が予め定められている。

また、カメラシステム制御部１３０は、カメラ１０の傾斜角度を格納するための角度レジスタ１３４を備える。カメラシステム制御部１３０は、傾斜角度を算出するごとに、角度レジスタ１３４の値を更新する。角度レジスタ１３４に格納されている傾斜角度の値は、水準器オブジェクト３４の表示処理、撮影画像の縦横の判定処理に用いられる。

カメラ本体３０は、電源１４４から電力供給を受ける。電源制御部１４３は、電源１４４と通信して残電力の検出、電力供給の監視、給電を行う。電源１４４は、２次電池、家庭用ＡＣ電源等により構成される。また、交換レンズ２０への給電は、レンズマウント接点１２３、カメラマウント接点１３１を介して行われる。タイマー１４５は、カメラシステム制御部１３０の制御に従って計時動作を実行する。

操作検出部１４６は、レリーズボタン３１等の操作部材が操作されたことを検出してカメラシステム制御部１３０へ検出結果を出力する。カメラシステム制御部１３０は、操作検出部１４６の出力に応じてユーザの操作を検知し、各種動作を実行する。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、レリーズボタン３１の１段階目の押下げであるＳＷ１のオンを検知することにより撮影準備動作であるＡＦ、ＡＥ等を実行する。そして、カメラシステム制御部１３０は、レリーズボタン３１の２段階目の押下げであるＳＷ２のオンを検知することにより撮像素子１３５による被写体像の取得動作を実行する。なお、レリーズボタン３１は、撮影準備動作の指示を受け付ける受付部としての機能を担う。

本実施形態において、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値を取得する取得処理と、取得した出力値に応じてカメラ１０の傾斜角度を演算する演算処理とを実行する取得演算部として機能する。具体的には、まず、カメラシステム制御部１３０は、一定の間隔ΔＴで加速度センサ３３にアクセスし、加速度センサ３３のｘ軸方向の出力値およびｙ軸方向の出力値をそれぞれ取得する。カメラシステム制御部１３０は、ｘ軸方向の出力値およびｙ軸方向の出力値を出力値レジスタ１３３に格納する。なお、加速度センサ３３の出力値の取得処理を実行する間隔ΔＴをサンプリング周期と称する。

そして、カメラシステム制御部１３０は、取得処理に同期して演算処理を実行する。ここで、ｚ軸回りのカメラ１０の傾斜角度を正確に算出するためには、ｘ軸方向の重力加速度成分およびｙ軸方向の重力加速度成分を正確に検出する必要がある。しかしながら、取得処理で取得された出力値には、重力に起因する値以外に、ミラー、シャッタ等の動作時における機械振動、手ぶれなどの突発的な振動に起因する値が含まれている場合がある。そのため、取得処理で取得された出力値をそのまま用いると、カメラ１０の実際の傾斜角度と大きく異なる角度が算出される可能性がある。

そこで、本実施形態では、カメラシステム制御部１３０は、演算処理において、加速度センサ３３の出力値の移動平均処理を実行し、移動平均値を用いて傾斜角度を算出する。移動平均値を用いることにより、突発的な振動の影響を緩和することができる。具体的には、まず、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値の取得処理に同期して、最新のｘ軸方向の出力値から順にＮ個のｘ軸方向の出力値を出力値レジスタ１３３から抽出する。同様に、カメラシステム制御部１３０は、最新のｙ軸方向の出力値から順にＮ個のｙ軸方向の出力値を出力値レジスタ１３３から抽出する。なお、出力値レジスタ１３３から抽出される出力値の個数Ｎを、移動平均のサンプル数と称する。

次に、カメラシステム制御部１３０は、Ｎ個のｘ軸方向の出力値の移動平均処理およびをＮ個のｙ軸方向の出力値の移動平均処理をそれぞれ実行する。そして、カメラシステム制御部１３０は、ｘ軸方向の移動平均値およびｙ軸方向の移動平均値からｚ軸回りのカメラ１０の傾斜角度を算出する。メモリ制御部１３８は、カメラシステム制御部１３０が算出した傾斜角度を角度レジスタ１３４に格納する。

ここで、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４が表示部３２に表示されている場合に、取得処理および演算処理の少なくとも一方を、水準器オブジェクト３４が表示部３２に表示されていない場合と異ならせる。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、サンプリング周期ΔＴおよび移動平均のサンプル数Ｎの少なくとも１つを調整して、水準器オブジェクト３４が表示されている場合における移動平均の期間を、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合より短縮する。水準器オブジェクト３４の表示／非表示に応じて移動平均の期間を変更する実施例を以下説明する。

図３は、水準器オブジェクト３４の表示／非表示に応じて移動平均の期間を変更する第１実施例を説明する図である。第１実施例では、カメラシステム制御部１３０は、サンプリング周期ΔＴをΔＴ_１に固定したまま、水準器オブジェクト３４が表示されている場合の移動平均のサンプル数Ｎを、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合より少なくする。図３の例では、ユーザがカメラ１０の姿勢を横位置から縦位置に変更した後に構図を決定して撮影する場面を想定する。

図３（ａ）は、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合における加速度センサ３３の出力値と移動平均値との関係を示すグラフである。本実施例では、加速度センサ３３のｘ軸方向の出力値２００を用いて説明する。カメラシステム制御部１３０は、サンプリング周期ΔＴ_１ごとに加速度センサ３３の出力値を取得する。

カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値の取得処理に同期して出力値の移動平均処理を実行する。具体的には、まず、カメラシステム制御部１３０は、時刻ｔ_ｉで加速度センサ３３の出力値を取得したときに、時刻ｔ_ｉの出力値から順にＮ_１個の出力値を出力値レジスタ１３３から抽出する。そして、カメラシステム制御部１３０は、これら抽出した出力値を用いて移動平均処理を実行し、時刻ｔ_ｉの移動平均値と設定する。

なお、サンプリング周期ΔＴ_１およびサンプル数Ｎ_１の値は、実験的またはシミュレーション的に予め算出され、システムメモリ１３２に記録されている。ここで、サンプリング周期ΔＴ_１およびサンプル数Ｎ_１の値の算出条件について説明する。画像の縦横の判定処理は、上述したとおり、移動平均値から算出される傾斜角度を用いて実行される。移動平均の追従性が低いほど、実際にカメラ１０の姿勢変更が開始されてから画像の縦横の判定処理で縦横の変更を判定するまでに要する判定必要期間Ｔ_Ｄが長くなる。この判定必要期間が、カメラ１０の姿勢変更の開始から撮影完了までの期間より長い場合には、撮影画像データに誤った縦横の情報が付与されてしまう。

そこで、判定必要期間Ｔ_Ｄがカメラ１０の姿勢変更の開始から撮影完了までの予め想定された最短期間より短くなるように、サンプリング周期ΔＴ_１およびサンプル数Ｎ_１の値が予め算出される。カメラ１０の姿勢変更の開始から撮影完了までの予め想定された最短期間は、例えば３００ｍｓｅｃである。

図３（ａ）に示す移動平均値２１０は、加速度センサ３３の出力値２００に対してサンプリング周期ΔＴ_１、サンプル数Ｎ_１で移動平均処理を実行して得られた値である。また、図３（ａ）に示すように、サンプリング周期ΔＴ_１、サンプル数Ｎ_１による移動平均の期間Ｔ_１は、ΔＴ_１×（Ｎ_１−１）となる。例えば、サンプリング周期ΔＴ_１が２０ｍｓｅｃ、サンプル数Ｎ_１が１０の場合、移動平均の期間Ｔ_１は、１８０ｍｓｅｃとなる。

図３（ｂ）は、水準器オブジェクト３４が表示されている場合における加速度センサ３３の出力値と移動平均値との関係を示すグラフである。第１実施例において、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４が表示されている場合には、加速度センサ３３の出力値の移動平均のサンプル数として、Ｎ_１より小さいＮ_２を用いる。なお、サンプル数Ｎ_２の値は、水準器オブジェクト３４の表示時における移動平均値の追従性を考慮し、実験的またはシミュレーション的に予め算出され、システムメモリ１３２に記録されている。

図３（ｂ）に示す移動平均値２２０は、図３（ａ）と同じ加速度センサ３３の出力値２００に対してサンプリング周期ΔＴ_１、サンプル数Ｎ_２で移動平均処理を実行して得られた値である。また、図３（ｂ）に示すように、サンプリング周期ΔＴ_１、サンプル数Ｎ_２による移動平均の期間Ｔ_２は、ΔＴ_１×（Ｎ_２−１）となる。例えば、サンプリング周期ΔＴ_１が上述と同様に２０ｍｓｅｃ、サンプル数Ｎ_２が６の場合、移動平均の期間Ｔ_２は、１００ｍｓｅｃとなる。このように、サンプル数Ｎ_２をＮ_１より小さくすることにより、移動平均の期間Ｔ_２は、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合の移動平均の期間Ｔ_１より短くなる。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、水準器オブジェクト３４が表示されている場合の移動平均値２２０は、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合の移動平均値２１０より追従性が高い。重力以外に起因する振動が少ない状況では、追従性が高い移動平均値２２０から算出される傾斜角度は、追従性が低い移動平均値２１０から算出される傾斜角度より精度が高くなる。したがって、重力以外に起因する振動が少ない構図決定時において、ユーザは、精度の高い傾斜角度を示す水準器オブジェクト３４を確認して、構図を正確に決定することができる。

一方、静止画撮影時には、加速度センサ３３の出力値は、重力に起因する値以外に、カメラ１０のミラー、シャッタ等の動作時における機械振動など突発的な振動に起因する値を含んでしまう。そのため、静止画撮影時において、加速度センサ３３の出力値への追従性の高い移動平均値は、追従性の低い移動平均値より突発的な振動の影響を受けて、重力に起因する値を示さなくなってしまう場合がある。また、静止画撮影時においては、傾斜角度は、撮影画像の縦横を判定できる程度の精度があればよく、水準器オブジェクト３４の表示時のような高い精度を要求されない。

そこで、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合には、水準器オブジェクト３４の表示時の移動平均値２２０より追従性の低い移動平均値２１０から傾斜角度を算出する。したがって、撮影画像の縦横の判定処理をより正確に行うことができる。

また、第１実施例では、水準器オブジェクト３４の表示／非表示に関わらず加速度センサ３３の出力値の取得処理は一定である。そのため、カメラシステム制御部１３０と加速度センサ３３のアクセスの負荷を一定に保つことができる。

図４は、第１の角度算出処理のフロー図である。本フローは、カメラシステム制御部１３０がカメラ１０の電源のオン操作を検知した場合に開始される。ステップＳ１０１では、カメラシステム制御部１３０は、初期設定を実行する。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、タイマー１４５のカウント時間ｔを０に設定して、タイマー１４５に計時動作を開始させる。また、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値のサンプリング周期ΔＴをΔＴ_１に設定する。

ステップＳ１０２では、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表が指示されているか否かを判断する。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、メニュー画面等で水準器オブジェクト３４の表示がユーザによって設定されているか否かを判断する。カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示が指示されている場合にはステップＳ１０５へ移行し、水準器オブジェクト３４の表示が指示されていない場合にはステップＳ１０３へ移行する。ステップＳ１０３では、表示制御部１４０は、水準器オブジェクト３４を非表示状態にする。そして、ステップＳ１０４では、カメラシステム制御部１３０は、移動平均のサンプル数ＮをＮ_１に設定する。

一方、ステップＳ１０５では、表示制御部１４０は、水準器オブジェクト３４を表示部３２に表示させる。そして、ステップＳ１０６では、カメラシステム制御部１３０は、移動平均のサンプル数ＮをＮ_２に設定する。なお、上述したとおり、Ｎ_２はＮ_１より小さい値である。

ステップＳ１０７では、カメラシステム制御部１３０は、タイマー１４５のカウント時間ｔがステップＳ１０１において設定されたサンプリング周期ΔＴ未満であるか否かを判断する。カメラシステム制御部１３０は、計測時間ｔがサンプリング周期ΔＴ未満の間、ステップＳ１０７で待機し、計測時間ｔがサンプリング周期ΔＴに達するとステップＳ１０８へ移行する。ステップＳ１０８では、カメラシステム制御部１３０は、タイマー１４５のカウント時間ｔを０にリセットして、タイマー１４５に計時動作を開始させる。

ステップＳ１０９では、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値を取得し、取得した出力値を出力値レジスタ１３３に格納する。ステップＳ１１０では、カメラシステム制御部１３０は、ステップＳ１０４またはステップＳ１０６で設定されたＮ個の加速度センサ３３の出力値を出力値レジスタ１３３から取得し、出力値の移動平均処理を実行する。ステップＳ１０９およびステップＳ１１０の具体的な処理は、図３を用いて説明したとおりである。

ステップＳ１１１では、カメラシステム制御部１３０は、ステップＳ１１０において算出された移動平均値に対応するカメラ１０の傾斜角度を算出し、角度レジスタ１３４の値を更新する。ステップＳ１１２において、水準器オブジェクト３４が表示部３２に表示されている場合には、表示制御部１４０は、角度レジスタ１３４に格納されている傾斜角度を用いて水準器オブジェクト３４の表示を更新する。また、ステップＳ１１２において、撮影動作が完了した場合には、カメラシステム制御部１３０は、角度レジスタ１３４に格納されている傾斜角度を用いて撮影画像の縦横の判定処理を実行する。

ステップＳ１１３では、カメラシステム制御部１３０は、操作検出部１４６を介して、水準器オブジェクト３４の表示切替の指示を受け付けたか否かを判断する。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示／非表示の設定変更を受け付けた場合に、水準器オブジェクト３４の表示切替の指示を受け付けたと判断する。また、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示中にレリーズボタン３１で撮影動作指示を受け付けた場合に、水準器オブジェクト３４の表示切替の指示を受け付けたと判断する。カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示切替の指示が受け付けられた場合にはステップＳ１０２へ戻り、水準器オブジェクト３４の表示切替の指示が受け付けられていない場合にはステップＳ１１４へ移行する。

ステップＳ１１４では、カメラシステム制御部１３０は、操作検出部１４６を介して、カメラ１０の電源がオフ操作されたか否かを判断する。カメラシステム制御部１３０は、カメラ１０の電源がオフ操作されていないと判断した場合にはステップＳ１０７へ戻り、カメラ１０の電源がオフ操作されたと判断した場合には本フローを終了する。

図５は、水準器オブジェクト３４の表示／非表示に応じて移動平均の期間を変更する第２実施例を説明する図である。第２実施例では、カメラシステム制御部１３０は、移動平均のサンプル数ＮをＮ_１に固定したまま、水準器オブジェクト３４が表示されている場合のサンプリング周期ΔＴを、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合より短縮する。図５の例では、図３の例と同様に、ユーザがカメラ１０の姿勢を横位置から縦位置に変更した後に構図を決定して撮影する場面を想定する。

図５（ａ）は、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合における加速度センサ３３の出力値と移動平均値との関係を示すグラフであり、図３（ａ）と同様である。本実施例においても、加速度センサ３３のｘ軸方向の出力値２００を用いて説明する。カメラシステム制御部１３０は、サンプリング周期ΔＴ_１ごとに加速度センサ３３の出力値を取得する。

そして、カメラシステム制御部１３０は、図３（ａ）を用いて説明したように、加速度センサ３３の出力値２００に対してサンプリング周期ΔＴ_１、サンプル数Ｎ_１で移動平均処理を実行する。なお、サンプリング周期ΔＴ_１、サンプル数Ｎ_１、移動平均値２１０、移動平均の期間Ｔ_１は、図３（ａ）と同様である。例えば、サンプリング周期ΔＴ_１が２０ｍｓｅｃ、サンプル数Ｎ_１が１０の場合、移動平均の期間Ｔ_１は、１８０ｍｓｅｃとなる。

図５（ｂ）は、水準器オブジェクト３４が表示されている場合における加速度センサ３３の出力値と移動平均値との関係を示すグラフである。第２実施例において、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４が表示されている場合には、サンプリング周期として、ΔＴ_１より小さいΔＴ_２を用いる。なお、サンプリング周期ΔＴ_２の値は、水準器オブジェクト３４の表示時における移動平均値の追従性を考慮し、実験的またはシミュレーション的に予め算出され、システムメモリ１３２に記録されている。

図５（ｂ）に示す移動平均値２３０は、図５（ａ）と同じ加速度センサ３３の出力値２００に対してサンプリング周期ΔＴ_２、サンプル数Ｎ_１で移動平均処理を実行して得られた値である。また、図５（ｂ）に示すように、サンプリング周期ΔＴ_２、サンプル数Ｎ_１による移動平均の期間Ｔ_３は、ΔＴ_２×（Ｎ_１−１）となる。例えば、サンプリング周期ΔＴ_２が１０ｍｓｅｃ、サンプル数Ｎ_１が上述と同様に１０の場合、移動平均の期間Ｔ_２は、９０ｍｓｅｃとなる。このように、サンプリング周期ΔＴ_２をΔＴ_１より小さくすることにより、移動平均の期間Ｔ_３は、水準器オブジェクト３４が表示されていない場合の移動平均の期間Ｔ_１より短くなる。

したがって、第２実施例においても、第１実施例と同様に、重力以外に起因する振動が少ない構図決定時において、ユーザは、精度の高い傾斜角度を示す水準器オブジェクト３４を確認して、構図を正確に決定することができる。そして、撮影画像の縦横の判定処理をより正確に行うことができる。また、第２実施例では、水準器オブジェクト３４の表示／非表示に関わらず演算処理は一定である。そのため、カメラシステム制御部１３０は角度演算のアルゴリズムを変更する必要がなくなる。

図６は、第２の角度算出処理のフロー図である。本フローは、カメラシステム制御部１３０がカメラ１０の電源のオン操作を検知した場合に開始される。なお、ステップＳ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０８、Ｓ２１１〜Ｓ２１４は、それぞれ上述の第１の角度算出処理のフロー図におけるステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０８、Ｓ１１１〜Ｓ１１４と同様の処理なので説明を省略する。

ステップＳ２０１では、カメラシステム制御部１３０は、初期設定を実行する。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、タイマー１４５のカウント時間ｔを０に設定して、タイマー１４５に計時動作を開始させる。また、カメラシステム制御部１３０は、移動平均のサンプル数ＮをＮ_１に設定する。

ステップＳ２０４では、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値のサンプリング周期ΔＴをΔＴ_１に設定する。一方、ステップＳ２０６では、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値のサンプリング周期ΔＴをΔＴ_２に設定する。なお、上述したとおり、ΔＴ_２はΔＴ_１より小さい値である。

ステップＳ２０７では、カメラシステム制御部１３０は、加速度センサ３３の出力値を取得し、取得した出力値を出力値レジスタ１３３に格納する。ステップＳ２０８では、カメラシステム制御部１３０は、ステップＳ２０１で設定されたＮ個の加速度センサ３３の出力値を出力値レジスタ１３３から取得し、出力値の移動平均処理を実行する。ステップＳ２０７およびステップＳ２０８の具体的な処理は、図５を用いて説明したとおりである。

上述の実施形態では、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示／非表示に応じてサンプリング周期ΔＴおよびサンプル数Ｎのいずれか一方を変更したが、サンプリング周期ΔＴおよびサンプル数Ｎの両方を変更してもよい。例えば、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示時におけるサンプリング周期ΔＴを非表示時より短くするとともに水準器オブジェクト３４の表示時におけるサンプル数Ｎを非表示時より多くする。そして、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示時における移動平均の期間を非表示時より短縮する。この構成によれば、水準器オブジェクト３４が表示されている場合の移動平均値の追従性を高めることができる。

上述の実施形態では、カメラシステム制御部１３０は、出力値レジスタ１３３から抽出したＮ個の出力値すべてを移動平均処理に用いたが、これに限らない。例えば、カメラシステム制御部１３０は、Ｎ個の出力値のうち、値の大きいほうから順に２個の出力値と値の小さいほうから順に２個の出力値とを除外して移動平均処理を実行する。移動平均処理から除外する個数は、２個以外の固定値であっても、サンプル数Ｎに応じた可変値であってもよい。この構成によれば、カメラ１０に発生した突発的な振動に起因する異常値を除外することができる。

また、カメラシステム制御部１３０は、Ｎ個の出力値のうち、前回の移動平均値から予め定められた閾値以上離れた出力値を除外して移動平均処理を実行してもよい。この構成によっても、カメラ１０に発生した突発的な振動に起因する異常値を除外することができる。また、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示時に、新しい出力値ほど重みを高くした加重移動平均処理を実行してもよい。このような加重移動平均処理によって算出される移動平均値は、加速度センサ３３の出力値に対して高い追従性を有する。したがって、重力以外に起因する振動が少ない構図決定時において、水準器オブジェクト３４が示す傾斜角度の精度を高めることができる。なお、カメラシステム制御部１３０は、他のデジタルフィルタを用いて、水準器オブジェクト３４の表示時における加速度センサ３３出力の補正値の追従性を、水準器オブジェクト３４の非表示の場合より高めるようにしてもよい。

上述の実施形態において、カメラシステム制御部１３０は、静止画の連写撮影のコマ速に応じて上述の取得処理および演算処理の少なくとも一方を変更してもよい。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、コマ速に応じてサンプリング周期ΔＴおよび移動平均のサンプル数Ｎの少なくとも一方を変更して、加速度センサの出力値の移動平均の期間を変更する。

コマ速ごとにミラー動作、シャッタ動作等に起因する大きな振動の発生周期が予め解析される。移動平均の期間は、解析結果に応じて、大きな振動の間の出力値を多く抽出できるように、コマ速ごとに予め設定される。移動平均の期間は、コマ速が大きいほど短く設定される。そして、設定された移動平均の期間に応じて、サンプリング周期ΔＴおよび移動平均のサンプル数Ｎが予め定められる。サンプリング周期ΔＴおよび移動平均のサンプル数Ｎの値は、コマ速ごとに区分されてシステムメモリ１３２に記録される。

なお、移動平均の期間を短くし過ぎると突発的な大きな振動による出力値のぶれに追従し易くなってしまう。そこで、カメラシステム制御部１３０は、サンプリング周期ΔＴおよび移動平均のサンプル数Ｎを予め定められた範囲内で変更して、移動平均の期間を閾値以上の長さに設定してもよい。

また、コマ速はＩＳＯ感度の自動変更等に応じて撮影動作中に変わることがあるので、コマ速を複数のレベルに区分し、レベルごとにサンプリング周期ΔＴおよび移動平均のサンプル数Ｎが予め定められてもよい。この場合、サンプリング周期ΔＴおよび移動平均のサンプル数Ｎの値は、コマ速のレベルごとに区分されてシステムメモリ１３２に記録される。

なお、連写撮影中にはカメラ１０の姿勢を大きく変更されることは少ないので、カメラシステム制御部１３０は、静止画の連写撮影時の移動平均の期間を単写撮影時よりも長くしてもよい。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、サンプリング周期ΔＴおよびサンプル数Ｎの少なくとも一方を変更して、連写撮影時の移動平均の期間を単写撮影時よりも長くする。この構成によれば、連写撮影前の出力値が連写撮影中に算出される傾斜角度に反映されて、画像の縦横の判定処理の精度を高めることができる。

上述の実施形態では、加速度センサ３３の感度は一定であるが、感度を切り替え可能な加速度センサを用いてもよい。そして、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示時における加速度センサの感度を、水準器オブジェクト３４の非表示時よりも高くする切替制御を実行する。具体的には、カメラシステム制御部１３０は、水準器オブジェクト３４の表示時における最小符号化ビットが示す加速度の値を、水準器オブジェクト３４の非表示時よりも小さくする指令を加速度センサに送信する。この構成によれば、重力以外に起因する振動が少ない構図決定時において、水準器オブジェクト３４が示す傾斜角度の精度を高めることができる。

上述の実施形態では、表示制御部１４０は、水準器オブジェクト３４をライブビュー画像に重畳したが、水準器オブジェクト３４だけを表示部３２に表示させてもよい。また、表示制御部１４０は、光学ファインダ内の半透過型液晶パネルに水準器オブジェクト３４を表示させてもよい。さらに、水準器表示用の専用表示部をカメラ本体３０に設け、表示制御部１４０は、専用表示部に水準器オブジェクト３４を表示させてもよい。また、表示制御部１４０は、カメラ１０と有線通信または無線通信で接続された外部のディスプレイに水準器オブジェクト３４を表示させてもよい。

水準器オブジェクト３４の表示態様は、図１で示したメーター型以外の態様、例えばゲージ型であってもよい。また、水準器オブジェクト３４は、カメラ１０の傾斜角度の値そのものを示す数値オブジェクトであってもよい。

上述の実施形態において、撮像装置としてカメラ１０全体を例に説明したが、カメラ本体３０を撮像装置として捉えてもよい。また、上述の実施形態において、撮像装置としてレンズ交換式カメラを例に説明したが、これに限らない。レンズ光学系が一体的に構成されたコンパクトデジタルカメラ、ミラー機構がないミラーレスデジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ機能付き携帯電話などの撮像装置であっても同様に本実施形態に係る概念を適用することができる。また、上述の実施形態において、カメラ１０が電子機器としての役割を担うが、加速度センサと取得演算部と表示制御部とを備え、水準器オブジェクトの表示と水準器オブジェクト以外の表示を実行する計測器、デジタル表示が可能な双眼鏡等の電子機器であっても同様に本実施形態に係る概念を適用することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上述の実施形態に記載の範囲には限定されない。上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ カメラ、１１ 光軸、２０ 交換レンズ、３０ カメラ本体、３１ レリーズボタン、３２ 表示部、３３ 加速度センサ、３４ 水準器オブジェクト、１２０ レンズシステム制御部、１２１ レンズ群、１２２ 駆動回路、１２３ レンズマウント接点、１３０ カメラシステム制御部、１３１ カメラマウント接点、１３２ システムメモリ、１３３ 出力値レジスタ、１３４ 角度レジスタ、１３５ 撮像素子、１３６ Ａ／Ｄ変換器、１３７ 画像処理部、１３８ メモリ制御部、１３９ 内部メモリ、１４０ 表示制御部、１４１ 外部機器ＩＦ、１４２ 記録部、１４３ 電源制御部、１４４ 電源、１４５ タイマー、１４６ 操作検出部、２００ 出力値、２１０、２２０、２３０ 移動平均値

Claims (13)

1. 電子機器であって、
   加速度センサと、
   前記加速度センサの出力値を取得する取得処理と、取得した前記出力値に基づいて前記電子機器の傾斜角度を演算する演算処理とを実行する取得演算部と、
   前記傾斜角度を示す水準器オブジェクトを表示部に表示させる表示制御部と
   を備え、
   前記取得演算部は、前記水準器オブジェクトが前記表示部に表示されている場合に、前記取得処理および前記演算処理の少なくとも一方を、前記水準器オブジェクトが前記表示部に表示されていない場合と異ならせる電子機器。
2. 前記取得演算部は、前記水準器オブジェクトが表示されている場合における前記出力値の移動平均の期間を、前記水準器オブジェクトが表示されていない場合より短縮する請求項１に記載の電子機器。
3. 前記取得演算部は、前記演算処理の実行時に、前記水準器オブジェクトが表示されている場合における前記移動平均のサンプル数を、前記水準器オブジェクトが表示されていない場合と異ならせる請求項２に記載の電子機器。
4. 前記取得演算部は、前記取得処理の実行時に、前記水準器オブジェクトが表示されている場合における前記出力値のサンプリング周期を、前記水準器オブジェクトが表示されていない場合と異ならせる請求項２または３に記載の電子機器。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の電子機器と、
   撮像部と
   を備える撮像装置。
6. ユーザから撮影準備指示を受け付ける受付部を備え、
   前記取得演算部は、前記水準器オブジェクトの表示中に前記受付部が撮影準備指示を受け付けた場合に、前記取得処理および前記演算処理の少なくとも一方を変更する請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記取得演算部は、連写撮影のコマ速に基づいて、前記取得処理および前記演算処理の少なくとも一方を変更する請求項５または６に記載の撮像装置。
8. 前記取得演算部は、前記コマ速に基づいて前記出力値の移動平均の期間を変更する請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記取得演算部は、前記演算処理の実行時に、前記コマ速に基づいて前記移動平均のサンプル数を変更する請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記取得演算部は、予め定められた範囲内で前記サンプル数を変更する請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記取得演算部は、前記取得処理の実行時に、前記コマ速に基づいて前記出力値のサンプリング周期を変更する請求項８から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 前記取得演算部は、予め定められた範囲内で前記サンプリング周期を変更する請求項１１に記載の撮像装置。
13. 加速度センサを備える電子機器の制御プログラムであって、
    前記加速度センサの出力値を取得する取得処理と、取得した前記出力値に基づいて前記電子機器の傾斜角度を演算する演算処理とを実行する取得演算ステップと、
    前記傾斜角度を示す水準器オブジェクトを表示部に表示させる表示制御ステップと
    をコンピュータに実行させ、
    前記取得演算ステップは、前記水準器オブジェクトが前記表示部に表示されている場合に、前記取得処理および前記演算処理の少なくとも一方を、前記水準器オブジェクトが前記表示部に表示されていない場合と異ならせる電子機器の制御プログラム。

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