JP5267451B2 - 方位算出装置、方位算出方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、方位算出装置、方位算出方法及びプログラムに関する。

近年、デジタルカメラなどの撮像装置において、電子コンパスを搭載した機種が登場している。電子コンパスは、地磁気センサにより検出される地磁気に基づいて、機器が正対する方位を電子的に算出する機能を有する。該電子コンパスをデジタルカメラに搭載することによって、当該デジタルカメラが正対する方位（例えば、撮像方位）を示す２次元コンパス画像を表示部に表示して、撮像者に撮像方位を認知させたり、撮像画像の付加情報として撮像方位情報を記録したりできる。

ところで、微弱な地磁気を検出する地磁気センサは、電子機器内の様々な部品が発生させる磁界も外乱として検出してしまうので、地磁気の検出誤差が生じる。このため、当該外乱となる磁界を発生させる部品（以下、外乱部品）の動作時には、電子コンパスは、正しい方位を測位することができない。かかる問題に対処するべく、例えば特許文献１には、地磁気センサの検出値を補正するための補正値を、外乱部品の状態ごとに予め定めておき、方位を測位するときに、外乱部品の状態に応じた補正値を用いて、地磁気センサの検出値を補正する技術が開示されている。

特開２００５−２９１９３６号公報

ところが、デジタルカメラなどにおいて、撮像画像（例えば写真）の付加情報として撮像方位を記録するといったユースケースの場合、撮像タイミング（例えば、レリーズ操作時）に対応する限られた短期間で、撮像方位を検出することが求められる。

しかし、レリーズ操作から画像を撮像及び記録するまでの短期間には、シャッター、減光フィルタ、フォーカスレンズ、フラッシュなどの複数の外乱部品が動作し、かつ、それぞれの外乱部品は異なるタイミングで瞬間的に動作する。さらに、これらの外乱部品が排他的に動作しない場合、複数の外乱を複合的にキャンセルする必要もある。従って、上記撮像タイミングに対応する短期間で、これら複数の外乱の全てを適切に補正することは困難である。一方で、撮像タイミングに対応する短期間から外れたタイミングで検出された地磁気データを用いると、上記撮像タイミングでの方位を正しく検出することができない。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像タイミングに対応する短期間で、外乱の影響を排除した正しい撮像方位を算出するようにするものである。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、撮像開始指示に応じて被写体を撮像して撮像画像を出力する撮像部と、地磁気を検出する地磁気センサと、前記撮像開始指示から前記撮像画像の出力までの撮像処理期間に、前記撮像部の構成部品を制御し、前記撮像部の構成部品のうち、前記地磁気センサの検出値に影響を及ぼす磁界発生部品の動作期間を判定する撮像制御部と、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に前記地磁気センサにより検出された検出値に基づいて、撮像方位を算出する方位算出部と、前記方位算出部により算出された前記撮像方位を記憶する方位記憶部と、
前記撮像方位を前記撮像画像に関連づけて記録媒体に記録する記録部と、を備え、前記撮像制御部は、前記撮像開始指示に応じて前記撮像部による撮像処理が開始するときに、前記方位算出部に前記撮像方位の測位開始を指示し、前記撮像処理期間中に、前記磁界発生部品の動作開始時点及び動作終了時点を表す動作期間情報を生成し、前記撮像処理が終了したときに、前記方位算出部に前記撮像方位の測位停止を指示し、前記方位算出部に前記動作期間情報を提供し、前記方位算出部は、前記撮像処理期間に、前記地磁気センサの検出値に基づいて前記撮像方位を順次算出し、当該算出された複数の撮像方位と、前記複数の撮像方位の各々を算出した時点を表す算出時間情報とを関連づけて前記方位記憶部に記録し、前記撮像処理期間が終了したときに、前記撮像制御部から取得した前記動作期間情報と、前記方位記憶部に記憶されている前記算出時間情報とに基づいて、前記方位記憶部に記憶されている前記複数の撮像方位の中から、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に算出された前記撮像方位を抽出し、当該抽出された撮像方位の平均を算出し、前記記録部は、前記撮像方位の平均を、前記撮像画像に関連づけて前記記録媒体に記録する撮像装置が提供される。

前記磁界発生部品の識別情報と、前記地磁気センサの検出値に対する前記磁界発生部品の影響度情報とを関連づけたテーブルをさらに備え、前記撮像制御部は、前記テーブルに含まれる前記磁界発生部品の識別情報に基づいて、前記撮像部の構成部品のうちから前記磁界発生部品を特定して、前記磁界発生部品の動作期間を判定し、前記方位算出部は、前記抽出された撮像方位の数が所定数以下である場合、前記テーブルに含まれる前記磁界発生部品の影響度情報に基づいて、前記磁界発生部品のうちから、前記地磁気センサの検出値に対する影響度が相対的に少ない磁界発生部品を選択し、当該選択された磁界発生部品のみが動作する期間に算出された前記撮像方位と、前記抽出された撮像方位を用いて、前記撮像方位の平均を算出するようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、撮像開始指示に応じて、撮像部により被写体を撮像して撮像画像を出力する撮像処理を開始するステップと、前記撮像開始指示から前記撮像画像の出力までの撮像処理期間に、前記撮像部の構成部品を制御し、前記撮像部の構成部品のうち、前記地磁気センサの検出値に影響を及ぼす磁界発生部品の動作期間を判定するステップと、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に前記地磁気センサにより検出された検出値に基づいて、撮像方位を算出するステップと、前記撮像方位を前記撮像画像に関連づけて記録媒体に記録するステップと、を含み、前記磁界発生部品の動作期間を判定するステップでは、前記撮像処理期間中に、前記磁界発生部品の動作開始時点及び動作終了時点を表す動作期間情報を生成し、前記撮像方位を算出するステップでは、前記撮像処理期間に、前記地磁気センサの検出値に基づいて前記撮像方位を順次算出し、当該算出された複数の撮像方位と、前記複数の撮像方位の各々を算出した時点を表す算出時間情報とを関連づけて方位記憶部に記録し、前記撮像処理期間が終了したときに、前記動作期間情報と、前記方位記憶部に記憶されている前記算出時間情報とに基づいて、前記方位記憶部に記憶されている前記複数の撮像方位の中から、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に算出された前記撮像方位を抽出し、当該抽出された撮像方位の平均を算出し、前記記録媒体に記録するステップでは、前記撮像方位の平均を、前記撮像画像に関連づけて前記記録媒体に記録する、方位記録方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、撮像開始指示に応じて、撮像部により被写体を撮像して撮像画像を出力する撮像処理を開始するステップと、前記撮像開始指示から前記撮像画像の出力までの撮像処理期間に、前記撮像部の構成部品を制御し、前記撮像部の構成部品のうち、前記地磁気センサの検出値に影響を及ぼす磁界発生部品の動作期間を判定するステップと、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に前記地磁気センサにより検出された検出値に基づいて、撮像方位を算出するステップと、前記撮像方位を前記撮像画像に関連づけて記録媒体に記録するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記磁界発生部品の動作期間を判定するステップでは、前記撮像処理期間中に、前記磁界発生部品の動作開始時点及び動作終了時点を表す動作期間情報を生成し、前記撮像方位を算出するステップでは、前記撮像処理期間に、前記地磁気センサの検出値に基づいて前記撮像方位を順次算出し、当該算出された複数の撮像方位と、前記複数の撮像方位の各々を算出した時点を表す算出時間情報とを関連づけて方位記憶部に記録し、前記撮像処理期間が終了したときに、前記動作期間情報と、前記方位記憶部に記憶されている前記算出時間情報とに基づいて、前記方位記憶部に記憶されている前記複数の撮像方位の中から、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に算出された前記撮像方位を抽出し、当該抽出された撮像方位の平均を算出し、前記記録媒体に記録するステップでは、前記撮像方位の平均を、前記撮像画像に関連づけて前記記録媒体に記録するプログラムが提供される。

上記構成によれば、撮像開始指示に応じて、撮像部により被写体を撮像して撮像画像を出力する撮像処理が開始される。次いで、前記撮像開始指示から前記撮像画像の出力までの撮像処理期間に、前記撮像部の構成部品が制御され、前記撮像部の構成部品のうち、前記地磁気センサの検出値に影響を及ぼす磁界発生部品の動作期間が判定される。さらに、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に前記地磁気センサにより検出された検出値に基づいて、撮像方位が算出される。その後、前記撮像方位が前記撮像画像に関連づけて記録媒体に記録される。磁界発生部品が動作していない期間に地磁気センサにより検出された検出値は、該磁界発生部品が発生する外乱磁界の影響が排除されている。従って、方位算出部は、当該地磁気センサの検出値を用いて、撮像処理期間における正しい撮像方位を算出できる。

以上説明したように本発明によれば、撮像タイミングに対応する短期間で、外乱の影響を排除した正しい撮像方位を算出することができる。

本発明の第１の実施形態に係る撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る撮像装置の撮像方向と姿勢を示す斜視図である。 図３の状態の撮像装置の表示画面を示す背面図である。 同実施形態に係る制御部が保持するズーム位置補正テーブルを示す図である。 同実施形態に係る制御部が保持する外乱テーブルを示す図である。 同実施形態に係る撮像方位の算出及び記録方法を示すフローチャートである。 同実施形態に係る外乱部品の動作期間と、方位算出部による測位期間を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る制御部が保持する外乱テーブルを示す図である。 同実施形態に係る撮像方位の算出及び記録方法を示すフローチャートである。 同実施形態に係る外乱部品の動作期間と、方位算出の有効期間を示すタイミングチャートである。 同実施形態の応用例に係る外乱部品の動作期間と、方位算出の有効期間を示すタイミングチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１．１．撮像装置のハードウェア構成
１．２．撮像装置の機能構成
１．２．１．撮像方位の算出処理
１．２．２．撮像方位の表示処理
１．２．３．撮像処理
１．２．４．撮像処理期間における方位算出処理
１．２．５．撮像画像及び撮像方位の記録処理
１．２．６．撮像方位の再生及び表示処理
１．３．撮像方位の算出及び記録方法
１．４．撮像方位の算出タイミング
２．第２の実施形態
２．１．撮像装置の機能構成
２．２．撮像処理期間における方位算出処理
２．３．撮像方位の算出及び記録方法
２．４．撮像方位の算出タイミング
２．５．撮像方位の算出の応用例
３．まとめ

［１．第１の実施形態］
最初に、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置とその方位記録方法について説明する。

［１．１．撮像装置のハードウェア構成］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１０のハードウェア構成について詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。本発明の撮像装置は、例えば、図１に示す撮像装置１０のようなデジタルカメラで具現されるが、かかる例に限定されず、撮像機能を備えた任意の電子機器に適用可能である。

図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置１０は、例えば、静止画（写真）又は動画を撮像可能なデジタルカメラ（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ）で構成される。この撮像装置１０は、被写体を撮像して、当該撮像により得られた撮像画像（静止画又は動画のいずれでもよい。）をデジタル方式の画像データとして記録媒体に記録する。

図１に示すように、本実施形態にかかる撮像装置１０は、概略的には、撮像部１１０と、信号処理部１２０と、表示部１３０と、記録媒体１４０と、制御部１５０と、操作部１６０と、地磁気センサ１７０と、加速度センサ１７２と、を備える。

撮像部１１０は、被写体を撮像して、撮像画像を表すアナログ画像信号を出力する。撮像部１１０は、撮像光学系１１１と、撮像素子１１２と、タイミングジェネレータ１１３と、光学部品駆動部１１４とを備える。

撮像光学系１１１は、フォーカスレンズ、ズームレンズ、補正レンズ等の各種レンズや、不要な波長を除去する光学フィルタ、シャッター、絞り等の光学部品からなる。被写体から入射された光学像（被写体像）は、撮像光学系１１１における各光学部品を介して、撮像素子１１２の露光面に結像される。撮像素子１１２（イメージセンサ）は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子で構成される。この撮像素子１１２は、撮像光学系１１１から導かれた光学像を光電変換し、撮像画像を表す電気信号（アナログ画像信号）を出力する。

撮像光学系１１１には、該撮像光学系１１１の光学部品を駆動するための光学部品駆動部１１４が機械的に接続されている。この光学部品駆動部１１４は、例えば、ズームモータ、フォーカスモータ、絞り調整機構などであり、ズームレンズ、フォーカスレンズを移動させたり、絞りを調整したりする。光学部品駆動部１１４は、後述する制御部１５０の指示に従って、撮像光学系１１１の光学部品を駆動させる。また、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１１３は、制御部１５０の指示に従って、撮像素子１１２に必要な動作パルスを生成する。例えば、ＴＧ１１３は、垂直転送のための４相パルス、フィールドシフトパルス、水平転送のための２相パルス、シャッタパルスなどの各種パルスを生成し、撮像素子１１２に供給する。このＴＧ１１３により撮像素子１１２を駆動させることで、被写体像が撮像される（電子シャッター機能）。また、ＴＧ１１３が、撮像素子１１２のシャッタースピードを調整することで、撮像画像の露出が制御される。

上記の撮像素子１１２が出力した画像信号は信号処理部１２０に入力される。信号処理部１２０は、撮像素子１１２から出力される画像信号に対して所定の信号処理を実行し、当該信号処理後の画像信号を表示部１３０や制御部１５０に出力する。信号処理部１２０は、アナログ信号処理部１２１、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部１２２、デジタル信号処理部１２３を備える。

アナログ信号処理部１２１は、画像信号を前処理する所謂アナログフロントエンドである。該アナログ信号処理部１２１は、例えば、撮像素子１１２から出力される画像信号に対して、ＣＤＳ（ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｄｏｕｂｌｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関２重サンプリング）処理、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）によるゲイン処理などを行う。Ａ／Ｄ変換部１２２は、アナログ信号処理部１２１から入力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して、デジタル信号処理部１２３に出力する。デジタル信号処理部１２３は、入力されたデジタル画像信号に対して、例えば、ノイズ除去、ホワイトバランス調整、色補正、エッジ強調、ガンマ補正等のデジタル信号処理を行って、表示部１３０や制御部１５０等に出力する。

表示部１３０は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬディスプレイなどの平板表示装置で構成される。表示部１３０は、制御部１５０による制御に従って、入力された各種の画像データを表示する。例えば、表示部１３０は、撮像中に信号処理部１２０からリアルタイムで入力される撮像画像（スルー画像）を表示する。これにより、ユーザは、撮像装置１０で撮像中のスルー画像を見ながら、撮像装置１０を操作することができる。また、記録媒体１４０に記録されている撮像画像を再生したときに、表示部１３０は、当該再生画像を表示する。これにより、ユーザは、記録媒体１４０に記録されている撮像画像の内容を確認することができる。

記録媒体１４０は、上記撮像画像のデータ、そのメタデータなどの各種のデータを記憶する。記録媒体１４０は、例えば、メモリカード等の半導体メモリ、又は、光ディスク、ハードディスク等のディスク状記録媒体などを使用できる。なお、光ディスクは、例えば、ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）又はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）等を含む。なお、記録媒体１４０は、撮像装置１０に内蔵されてもよいし、撮像装置１０に着脱可能なリムーバブルメディアであってもよい。

制御部１５０は、マイクロコントローラなどで構成され、撮像装置１０の全体の動作を制御する。制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ１５１、ＥＥＰＲＯＭ１５２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５４を備える。なお、ＥＥＰＲＯＭは、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ」の略称である。

制御部１５０におけるＲＯＭ１５３には、ＣＰＵ１５１に各種の制御処理を実行させるためのプログラムが格納されている。ＣＰＵ１５１は、該プログラムに基づいて動作して、ＲＡＭ１５４を用いながら、上記各制御のための必要な演算・制御処理を実行する。該プログラムは、撮像装置１０に内蔵された記憶装置（例えば、ＥＥＰＲＯＭ１５２、ＲＯＭ１５３等）に予め格納しておくことができる。また、当該プログラムは、ディスク状記録媒体、メモリカードなどのリムーバブル記録媒体に格納されて、撮像装置１０に提供されてもよいし、ＬＡＮ、インターネット等のネットワークを介して撮像装置１０にダウンロードされてもよい。

ここで、制御部１５０による制御の具体例について説明する。制御部１５０は、上記撮像部１１０のＴＧ１１３や光学部品駆動部１１４を制御して、撮像部１１０による撮像処理を制御する。例えば、制御部１５０は、上記撮像光学系１１１の絞りの調整、撮像素子１１２の電子シャッタースピードの設定、アナログ信号処理部１２１のＡＧＣのゲイン設定などにより、自動露光制御を行う（ＡＥ機能）。また、制御部１５０は、上記撮像光学系１１１のフォーカスレンズを移動させて、フォーカスポジションを変更することで、特定の被写体に対して撮像光学系１１１の焦点を自動的に合わせるオートフォーカス制御を行う（ＡＦ機能）。また、制御部１５０は、上記撮像光学系１１１のズームレンズを移動させて、ズームポジションを変更することで、撮像画像の画角を調整する。また、制御部１５０は、記録媒体１４０に対して撮像画像、メタデータなどの各種のデータを記録し、また、記録媒体１４０に記録されているデータを読み出して再生する。さらに、制御部１５０は、表示部１３０に表示するための各種の表示画像を生成し、表示部１３０を制御して該表示画像を表示させる。

操作部１６０、表示部１３０は、ユーザインターフェースとして機能する。操作部１６０は、例えば、ボタン、レバー等の各種の操作キー、又はタッチパネル等で構成され、ユーザ操作に応じて指示情報を制御部１５０に出力する。

地磁気センサ１７０及び加速度センサ１７２は、撮像方位を検出するための電子コンパス（方位センサ）を構成する。ここで、撮像方位は、撮像装置１０により被写体を撮像するときの撮像方向の水平方位である。撮像方位は、例えば、基準方位（例えば北）を基準とした方位角θ（θ＝０°〜３６０°）で表すことができる。また、撮像方向は、上記撮像光学系１１１の光軸方向である。一般的なデジタルカメラにおいては、該撮像方向は、撮像装置１０の正対方向であり、上記表示部１３０の表示画面の背面方向と一致する。

地磁気センサ１７０は、例えば、２軸地磁気センサ又は３軸地磁気センサで構成され、撮像装置１０が存在する場所における地磁気を検出する。２軸地磁気センサは、撮像装置１０の前後方向及び左右方向の地磁気を検出し、３軸地磁気センサは、撮像装置１０の前後方向、左右方向及び上下方向の地磁気を検出する。地磁気センサ１７０は、検出した地磁気を表す地磁気情報を制御部１５０に出力する。

加速度センサ１７２は、撮像装置１０に作用する加速度を検出する。加速度センサ１７２は、例えば、撮像装置１０の前後、左右、上下方向の加速度を検出する３軸の加速度センサで構成され、撮像装置１０に作用する３軸方向の加速度を検出する。該加速度センサ１７２は、検出した３軸の加速度を表す加速度情報を制御部１５０に出力する。制御部１５０は、上記地磁気センサ１７０の検出値（地磁気情報）と、加速度センサ１７２の検出値（加速度情報）とを用いて、撮像装置１０の姿勢と、撮像方位を算出する。この算出手法の詳細は後述する。

［１．２．撮像装置の機能構成］
次に、図２を参照して、本実施形態に係る撮像装置１０の要部の機能構成と、その処理について説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置１０の機能構成を示すブロック図である。

図２に示すように、撮像装置１０の制御部１５０は、撮像制御部２００と、方位算出部２０２と、コンパス画像生成部２０４と、記録部２０６と、再生部２０８とを備える。これらの機能部は、図１に示すＣＰＵ１５１が、ＲＯＭ１５３等に記憶されているプログラムを実行することにより実現されるが、かかる例に限定されず、専用のハードウェアで実現されてもよい。

［１．２．１．撮像方位の算出処理］
まず、方位算出部２０２により、撮像装置１０の撮像方位を算出する処理について説明する。方位算出部２０２と、上述した地磁気センサ１７０及び加速度センサ１７２（方位センサ）は、撮像方位を測位する電子コンパスを構成する。方位算出部２０２は、地磁気センサ１７０の検出値と、加速度センサ１７２の検出値に基づいて、撮像方位を算出する。

上述したように、地磁気センサ１７０は、撮像装置１０が存在する場所における地磁気を検出して、検出値として地磁気情報を出力する。また、加速度センサ１７２は、撮像装置１０に作用する３軸方向の加速度を検出して、検出値として加速度情報を出力する。この加速度センサ１７２により検出された加速度情報を用いて、撮像装置１０の姿勢（例えば静姿勢）を検出することができる。つまり、撮像装置１０が静姿勢にあるときには、撮像装置１０に作用する加速度は、地球からの重力加速度になる。従って、加速度センサ１７２により検出された３軸方向の加速度情報に基づいて、３次元空間において撮像装置１０に対して作用する重力加速度の向きを算出すれば、撮像装置１０の姿勢を検出きる。撮像装置１０の姿勢は、地面に対する撮像装置１０の傾き（例えば、ロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の回転角）で表される。

ここで、図３を参照して、撮像装置１０の姿勢について詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る撮像装置１０の撮像方向と姿勢を示す斜視図である。

撮像装置１０は、例えば、平行な天面１０１と底面１０２を有する矩形状のハウジング１００を備える。ハウジング１００の前面１０３には、撮像部１１０の撮像光学系１１１が設けられ、ハウジング１００の背面１０４には、表示部１３０の表示画面（図示せず。）が設けられる。ロール軸１０５は、ハウジング１００の前後方向に延びる回転軸であり、撮像装置１０は、該ロール軸１０５を中心としてロール方向に回転して、地面に対して左右に傾く。同様に、ピッチ軸１０６は、ハウジング１００の左右方向に延びる回転軸であり、撮像装置１０は、該ピッチ軸１０６を中心としてピッチ方向に回転して、地面に対して前後に傾く。また、ヨー軸１０７は、ハウジング１００の上下方向に延びる回転軸であり、撮像装置１０は、該ヨー軸１０７を中心としてヨー方向に回転して、撮像方向を変える。

以上のように、撮像装置１０の姿勢は、撮像装置１０が地面に対してロール方向、ピッチ方向、ヨー方向に回転したときの回転角（ロール角α、ピッチ角β、ヨー角γ）で表すことができる。なお、ロール軸１０５は、撮像装置１０の撮像方向と同一方向である。また、撮像装置１０がヨー方向に回転すれば、撮像装置１０が正対する水平方向が変わるので、撮像方位（撮像方向の水平方位）も変化することになる。

また、加速度センサ１７２により、撮像装置１０の上記ロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の回転角（地面に対する傾き角）が分かれば、地磁気センサ１７０の検出値から当該回転角分を差し引くことで、水平方向の地磁気を計算して、正しい撮像方位を求めることができる。なお、１軸、２軸の加速度センサを用いても、撮像装置１０の１又は２方向の回転角を検出できるので、撮像方位を算出することは可能であるが、３軸の加速度センサを用いた方が、より正確に撮像方位を算出できる。

図２に戻り、方位算出部２０２による撮像方位の算出処理の説明を続ける。方位算出部２０２は、加速度センサ１７２の検出値に基づいて、地面に対する撮像装置１０の姿勢を算出する。この撮像装置１０の姿勢は、例えば、上述した撮像装置１０の回転角（ロール角α、ピッチ角β、ヨー角γ）で表される。さらに、方位算出部２０２は、予め保存されている地磁気センサ設置情報と、上記で算出した撮像装置１０の姿勢の情報とから、地磁気センサ１７０の姿勢を算出する。ここで、地磁気センサ設置情報は、撮像装置１０に設置されている地磁気センサ１７０の設置姿勢（撮像装置１０に対する地磁気センサ１７０の向き）を表す情報である。当該地磁気センサ１７０の設置姿勢は、撮像装置１０の製造時に既知である。方位算出部２０２は、この地磁気センサ１７０の設置姿勢（デフォルトの回転角）に、地面に対する撮像装置１０の姿勢（ロール角α、ピッチ角β、ヨー角γ）を加算することで、地面に対する地磁気センサ１７０の姿勢を求める。

さらに、方位算出部２０２は、地磁気センサ１７０による検出値と、上記で算出した地磁気センサ１７０の姿勢の情報とから、地磁気の水平ベクトルを抽出し、基準方位（例えば北方向）を算出する。また、方位算出部２０２は、予め保存されている光学系設置情報と、先に算出した撮像装置１０の姿勢の情報とから、撮像光学系１１１の光軸方向（即ち、撮像方向）の水平ベクトルを算出する。ここで、光学系設置情報は、撮像装置１０に設置されている撮像光学系１１１の設置姿勢（撮像装置１０に対する撮像光学系１１１の光軸の向き）を表す情報である。この光学系設置情報も、撮像装置１０の製造時に既知である。方位算出部２０２は、上記で算出した基準方位のベクトルと、撮像方向の水平ベクトルとの差分から、撮像方向の水平方位（即ち、撮像方位）を求める。例えば、方位算出部２０２は、この撮像方位として、基準方位（例えば北）を基準とした方位角θ（θ＝０°〜３６０°）を求める。

以上の方位算出部２０２の演算処理により、撮像装置１０の撮像方向の方位である撮像方位を算出することができる。なお、ユーザが縦撮りするために、撮像装置１０をロール方向に９０°回転させた場合でも、方位算出部２０２は、撮像方向の水平ベクトルを算出しているので、正しい撮像方位を算出可能である。

［１．２．２．撮像方位の表示処理］
次に、図２及び図４を参照して、コンパス画像生成部２０４及び表示部１３０により、撮像方位を表すコンパス画像１３４を表示する処理について説明する。

方位算出部２０２は、上記算出した撮像方位を表す情報（例えば方位角θの値）を、コンパス画像生成部２０４に渡す。コンパス画像生成部２０４は、該撮像方位を表す情報に基づいて、表示部１３０に表示するためのコンパス画像１３４を生成する。例えば、コンパス画像生成部２０４は、上記撮像方位（方位角θ）が表示画面の上向きとなるようなコンパス画像１３４を生成する。コンパス画像生成部２０４は、生成したコンパス画像１３４のデータを表示部１３０に出力する。

図４に示すように、表示部１３０は、制御部１５０からの指示に基づいて、撮像部１１０から入力される撮像画像１３２（スルー画像）上に、方位算出部２０２により検出された撮像方位（方位角θ）を示すコンパス画像１３４を重畳して表示する。コンパス画像１３４は、ユーザの視点から見て、方位算出部２０２により算出された撮像方位（方位角θ）が、地面に対して上向きとなるように表示される。このコンパス画像１３４の表示により、ユーザは、撮像画像１３２の撮像方位を確認しながら、撮像することができる。

［１．２．３．撮像処理］
次に、再び図２を参照して、撮像装置１０に入力される撮像開始指示に応じて、被写体を撮像して撮像画像（写真）を生成する処理（撮像処理）について説明する。

撮像装置１０は、撮像開始指示が入力されたときに、撮像部１１０により、被写体を撮像して撮像画像を生成するとともに、方位算出部２０２により、この撮像タイミングにおける撮像方位を算出する。以下では、撮像装置１０のユーザがレリーズボタン１６１を押下することによって、撮像装置１０に撮像開始指示が入力される例について説明する。

図２に示すように、撮像制御部２００は、撮像部１１０を構成する複数の構成部品を制御して、撮像部１１０に撮像処理を実行させる。撮像部１１０の構成部品は、例えば、シャッター３０１、ズームレンズ３０２、フォーカスレンズ３０３、減光フィルタ３０４、フラッシュ３０５、補正レンズ３０６、撮像素子１１２（図１参照。）などを含む。このうち、シャッター３０１、ズームレンズ３０２、フォーカスレンズ３０３、減光フィルタ３０４、補正レンズ３０６は、上記撮像光学系１１１に含まれる光学部品である。

撮像制御部２００は、撮像部１１０の構成部品の動作を、光学部品駆動部１１４又はＴＧ１１３（図１参照。）等を用いて制御する。例えば、撮像制御部２００は、光学部品駆動部１１４を制御して、撮像光学系１１１の光学部品を動作させせる。また、撮像制御部２００は、ＴＧ１１３を制御して、撮像素子１１２を動作させる。撮像制御部２００は、ユーザ操作に応じて、或いは自動的に、撮像部１１０の構成部品の動作を制御して、撮像部１１０に撮像処理を実行させる。

例えば、撮像制御部２００は、ズームボタン１６２に対するユーザ操作に応じて、ズームレンズ３０２の位置を移動させて、撮像画像の画角を調整する。また、オートフォーカス機能を実現するため、撮像制御部２００は、撮像画像に対する画像処理結果に基づいて、フォーカスレンズ３０３の位置を移動させる。これにより、フォーカスポジションを調整して、撮像光学系１１１の焦点を所望の被写体に合焦させる。また、撮像制御部２００は、撮像画像の輝度に基づいて、減光フィルタ３０４を駆動させて、撮像画像の露出を調整する。また、撮像制御部２００は、周辺環境の明るさに応じて、フラッシュ３０５を発光させて、被写体に照射する。また、手振れ補正機能を実現するために、撮像制御部２００は、加速度センサ１７２の検出値に基づいて、補正レンズ３０６を駆動させる。これにより、補正レンズ３０６は、撮像装置１０に作用する手振れに応じて微小回転するので、当該手振れを補正できる。

撮像装置１０を用いて撮像画像（写真）を撮像及び記録するとき、ユーザは、撮像装置１０のレリーズボタン１６１を押下する操作（半押し、全押し）を行う。レリーズボタン１６１は、ユーザによる半押し操作に応じて、撮像開始指示を制御部１５０に出力する。また、レリーズボタン１６１は、ユーザによる全押し操作に応じて、撮像実行指示を制御部１５０に出力する。なお、ここでは、レリーズボタン１６１に対するユーザ操作に応じて、制御部１５０に撮像開始指示が入力される例について説明するが、撮像装置１０のセルフタイマ機能により、制御部１５０が自動的に撮像開始指示を生成させてもよい。

撮像制御部２００は、上記レリーズボタン１６１から入力される撮像開始指示、撮像実行指示に応じて、上記撮像部１１０の各構成部品の動作を制御して、撮像部１１０に撮像処理を実行させる。つまり、撮像制御部２００は、撮像部１１０の構成部品、例えば、シャッター３０１、フォーカスレンズ３０３、減光フィルタ３０４、フラッシュ３０５、補正レンズ３０６、撮像素子１１２等を動作させ、撮像光学系１１１を通じて入射される被写体を撮像素子１１２により撮像し、撮像画像を生成する。

詳細には、まず、ユーザがレリーズボタン１６１を操作する前に、ズームボタン１６２を操作すると、ズームボタン１６２から撮像制御部２００にズーム指示が入力される。撮像制御部２００は、当該ズーム指示に応じて、ズームレンズ３０２の位置を移動させて、撮像画像のズームポジション（画角）を調整する。

次いで、ユーザがレリーズボタン１６１を半押しすると、レリーズボタン１６１から撮像制御部２００に撮像開始指示が入力される。撮像制御部２００は、該撮像開始指示の入力に応じて、撮像部１１０を制御して、撮像準備処理を実行させる。撮像準備処理は、例えば、フォーカスレンズ３０３を用いたフォーカス制御、減光フィルタ３０４を用いた露出制御などである。なお、ユーザがリレーズボタン１６１を半押しすることなく、直ちに全押しした場合においても、上記半押しされたときと同じ処理が実行される。

その後、ユーザがレリーズボタン１６１を全押しすると、レリーズボタン１６１から撮像制御部２００に撮像実行指示が入力される。撮像制御部２００は、該撮像実行指示の入力に応じて、撮像部１１０を制御して、記録する撮像画像を生成するための撮像実行処理を実行させる。撮像実行処理は、例えば、シャッター３０１の開閉、フラッシュ３０５の発光、撮像素子１１２による撮像画像のキャプチャ処理（例えば、撮像素子１１２の撮像面の露光、及び、撮像素子１１２からの撮像画像の読み出し）などである。

以上のように、撮像制御部２００は、撮像開始指示に応じて撮像部１１０を制御して、撮像部１１０に撮像処理を実行させる。このように、「撮像処理」は、撮像開始指示に応じて、撮像部１１０により被写体を撮像して、撮像画像を生成する処理である。当該撮像処理は、上記撮像準備処理と撮像実行処理を含む。また、「撮像処理期間」は、上記撮像処理が実行される期間であり、例えば、撮像開始指示の入力時点（例えば、レリーズボタン１６１に対する半押し操作時点）から、撮像素子１１２から撮像画像が出力される時点までの期間である。

［１．２．４．撮像処理期間における方位算出処理］
次に、上記撮像処理期間に検出される地磁気情報に基づいて、撮像画像の付加情報として記録するための撮像方位を算出する処理について説明する。

上述した撮像処理期間には、撮像部１１０の複数の構成部品が複合的に動作する。この構成部品の中には、モータ等の電動機の駆動により、周囲に磁界を発生させる磁界発生部品が存在する。この磁界発生部品は、その動作時に、地磁気センサ１７０の検出結果に影響を及ぼす磁界を発生させる。微弱な地磁気を検出する地磁気センサ１７０は、この磁界発生部品が発生させる磁界も、外乱として検出してしまう。このため、磁界発生部品により地磁気センサ１７０の周辺に外乱磁界が発生すると、地磁気センサ１７０は、地磁気を正確に検出できなくなり、地磁気センサ１７０の検出値に誤差が生じる。このとき、磁界発生部品により発生する磁界の強度が大きいほど、地磁気センサ１７０の検出誤差が大きくなる。

以下では、撮像部１１０の構成部品のうち、地磁気センサ１７０にとって外乱となる磁界を発生させる磁界発生部品を、外乱部品３００と称する。図２に示すように、外乱部品３００は、例えば、撮像部１１０のシャッター３０１、ズームレンズ３０２、フォーカスレンズ３０３、減光フィルタ３０４、フラッシュ３０５などである。上記撮像処理中に、撮像素子１１２の撮像面を露光するためにシャッター３０１が動作するときには、シャッター３０１やその駆動機構から磁界が発生する。さらに、フラッシュ３０５が発光するときにも、磁界が発生する。また、ズームポジションを変更するためにズームレンズ３０２を移動させたり、撮像光学系１１１の焦点を被写体に合焦するためにフォーカスレンズ３０３を移動させたりするときにも、これらレンズの駆動機構（モータ等）から磁界が発生する。同様に、露光調整するために減光フィルタ３０４を駆動させるときにも、その駆動機構から磁界が発生する。

このように撮像部１１０の外乱部品３００は、撮像処理中に動作して、地磁気センサ１７０の検出誤差を引き起こす外乱磁界を発生させる。しかし、かかる外乱部品３００は、撮像処理中に常時動作しているわけではなく、その動作を停止しているときには、当該外乱磁界を発生させない。従って、撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作停止期間には、地磁気センサ１７０の検出値にも誤差が生じない。

しかし、レリーズ操作に応じた撮像処理期間には、上記複数の外乱部品３００が動作し、かつ、それぞれの外乱部品３００は異なるタイミングで瞬間的に動作する。さらに、これらの外乱部品３００が排他的に動作しないので、複数の外乱部品３００が発生する外乱を複合的にキャンセルする必要がある。従って、上記撮像処理期間という限られた短期間（例えば１秒未満）で、これら複数の外乱部品３００からの全ての外乱について、地磁気センサ１７０の検出値を適切に補正することは困難である。一方、当該撮像処理期間から外れたタイミングで検出された該地磁気データに基づいて、撮像方位を求めると、撮像タイミングでの撮像方位を正しく検出することができない。

以上の事情から、撮像タイミングに対応する撮像処理期間内で、如何にして有効な地磁気データを抽出できるかが、重要なポイントとなる。そこで、本実施形態に係る撮像装置１０は、上記撮像制御部２００と方位算出部２０２とが協同して、撮像処理期間のうち上記外乱部品３００が動作していない期間（動作停止期間）を判別し、この動作停止期間に検出された地磁気データを用いて、撮像方位を算出することを特徴としている。これにより、地磁気センサ１７０は、外乱部品３００からの外乱がない状態で地磁気を正確に検出できるので、方位算出部２０２は、レリーズボタン１６１が押下された撮像タイミングにおける撮像方位を正しく求めることができる。以下に、撮像処理期間中の撮像方位の算出処理について詳述する。

撮像処理期間に、方位算出部２０２は、上述したように地磁気センサ１７０の検出値（地磁気情報）と加速度センサ１７２の検出値（加速度情報）に基づき、撮像方位を算出し、算出した撮像方位のデータを算出方位バッファ２１０に記録（バッファリング）する。算出方位バッファ２１０は、方位記憶部の一例であり、方位算出部２０２により算出された撮像方位の情報を一時記憶する。方位算出部２０２は、撮像処理期間中に、例えば所定の時間間隔で、或いは任意のタイミングで、上記撮像方位の算出処理を複数回実行し、この結果得られる複数の撮像方位のデータを、算出方位バッファ２１０に順次記録する。これにより、撮像処理期間中の異なるタイミングにおける複数の撮像方位を算出することができ、地磁気の検出誤差及び撮像方位の算出誤差を補償できる。

また、ズームレンズ３０２の位置によって、地磁気センサ１７０の検出値に誤差が生じる。そこで、方位算出部２０２は、ズーム位置補正テーブル２１２を用いて、ズームレンズ３０２の位置に応じて撮像方位を補正する。

図５は、本実施形態に係る制御部１５０が保持するズーム位置補正テーブル２１２を示す図である。図５に示すように、ズーム位置補正テーブル２１２は、ズームレンズ３０２の位置（ズームポジション）と、地磁気センサ１７０の検出値（例えば、地磁気センサ１７０のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の検出値）に対する補正値とが関連づけられている。この補正値は、例えば、ズームレンズ３０２の位置によって生じる磁界の磁束密度（μテスラ）であり、試験等により予め決定される。このようにズーム位置補正テーブル２１２は、ズームレンズ３０２の位置に応じて撮像方位を補正するための補正値情報を保持している。

撮像制御部２００は、撮像処理前に、ズームレンズ３０２の位置が固定された段階で、ズームレンズ３０２の位置を方位算出部２０２に通知する。撮像処理期間中に、方位算出部２０２は、ズーム位置補正テーブル２１２を参照して、通知されたズームレンズ３０２の位置に対応する補正値を取得し、該補正値を用いて地磁気センサ１７０の検出値を補正してから、該補正後の検出値を用いて撮像方位を算出する。或いは、方位算出部２０２は、地磁気センサ１７０の検出値を用いて撮像方位を算出した後に、ズーム位置補正テーブル２１２の補正値を用いて、該算出した撮像方位を補正してもよい。かかる補正処理により、撮像処理時のズームレンズ３０２の位置に応じて、撮像方位を適切に補正できる。

次に、撮像制御部２００が、外乱部品３００の動作の有無に応じて、方位算出部２０２による撮像方位の算出処理を制御する方法について説明する。撮像制御部２００は、外乱テーブル２１４を参照して、撮像部１１０の構成部品のうちから、外乱部品３００を特定する。そして、撮像制御部２００は、選別した外乱部品３００が動作する期間は、方位算出部２０２による撮像方位の算出処理を中断させる。

図６は、本実施形態に係る制御部１５０が保持する外乱テーブル２１４を示す図である。図６に示すように、外乱テーブル２１４は、撮像制御部２００が制御する撮像部１１０の構成部品（外乱部品３００を含む。）の識別情報と、該構成部品により地磁気に対して影響を与えるか否かを表す情報とが関連づけられている。図６の例では、補正レンズ３０６は、地磁気に対して影響を与えないので、外乱部品３００でないことが分かる。一方、シャッター３０１、減光フィルタ３０４、フォーカスレンズ３０３、フラッシュ３０５は、地磁気に対して影響を与えるので、外乱部品３００であることが分かる。このように外乱テーブル２１４は、撮像部１１０の構成部品の中から外乱部品３００（磁気発生部品）を特定するための識別情報を保持している。

撮像制御部２００は、上記外乱テーブル２１４を参照することで、撮像部１１０の構成部品の中から、外乱部品３００を特定できる。また、撮像部１１０の構成部品の動作を制御するので、撮像処理期間中に、各構成部品の動作開始、動作終了時点も把握できる。従って、撮像制御部２００は、撮像処理期間における外乱部品３００の動作期間（磁気発生部品の動作期間）を把握できる。なお、当該外乱部品３００の動作期間は、外乱部品３００の動作開始時点から動作終了時点までの期間である。

撮像制御部２００は、撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作期間に、方位算出部２０２による撮像方位の算出処理を中断させ、外乱部品３００の動作停止期間に、方位算出部２０２による撮像方位の算出処理を実行させる。

詳細には、撮像制御部２００は、上記撮像開始指示に応じて撮像部１１０による撮像処理を開始したときに、方位算出部２０２に撮像方位の測位開始を指示する。次いで、撮像制御部２００は、撮像処理期間中に、いずれかの外乱部品３００の動作を開始するときには、方位算出部２０２に撮像方位の測位停止を指示する。その後、外乱部品３００の動作が終了したときに、撮像制御部２００は、方位算出部２０２に撮像方位の測位再開を指示する。このようにして、撮像制御部２００は、撮像処理が終了するまで、上記測位停止と測位再開の指示を繰り返す。その後、撮像処理が終了したとき（例えば、撮像素子１１２からの撮像画像の読み出しが完了したとき）、撮像制御部２００は、方位算出部２０２に撮像方位の測位終了を指示する。

以上のような撮像制御部２００の制御により、方位算出部２０２は、撮像処理期間のうち、撮像制御部２００により指示された測位開始から前記測位停止までの期間（即ち、外乱部品３００の動作停止期間）にのみ、撮像方位を順次算出する。そして、方位算出部２０２は、当該算出した複数の撮像方位のデータを算出方位バッファ２１０に逐次記録する。

その後、撮像処理が終了したときに、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０に記憶されている複数の撮像方位のデータを読み出し、該複数の撮像方位の平均値を算出する。このとき、方位算出部２０２は、撮像方位の平均値として、算出方位バッファ２１０に記憶されている複数の撮像方位のデータの単純平均を求めてもよいし、当該複数の撮像方位のデータのうちの最大値及び／又は最小値や、異常値を除外してから、平均化してもよい。そして、方位算出部２０２は、上記算出した撮像方位の平均値を最終的な撮像方位として、記録部２０６に出力する。

［１．２．５．撮像画像及び撮像方位の記録処理］
次に、記録部２０６により、撮像画像の付加情報として、上記方位算出部２０２により算出された撮像方位を記録する処理について説明する。

上述した撮像処理により生成された撮像画像は、上記信号処理部１２０（図１参照。）により処理された後に、記録部２０６により記録媒体１４０に記録される。このように撮像画像を記録媒体１４０に記録するとき、方位算出部２０２は、上記算出した撮像方位の平均値（方位角θ）を表す撮像方位情報を、記録部２０６に出力する。

記録部２０６は、撮像画像の付加情報（例えばＥｘｉｆ情報）を、撮像画像に関連づけて記録媒体１４０に記録する機能を有する。この付加情報は、一般的に、撮像画像に関する各種情報（例えば、画像サイズ、ファイル形式、圧縮符号化形式など）や、撮像日時情報、記録画像のサムネイル画像などを含む。本実施形態に係る撮像画像の付加情報は、これら一般的な情報に加えて、方位算出部２０２から取得した撮像方位情報と、撮像装置１０の姿勢情報を含む。後者の撮像装置１０の姿勢情報は、例えば、撮像画像を記録するとき（レリーズ時）の撮像装置１０の姿勢（例えば、横撮り、右回転撮り、左回転撮りなど）を表す情報である。該姿勢情報は、上記のように方位算出部２０２によって加速度センサ１７２の検出値から算出される。

記録部２０６は、上記レリーズ指示に応じて、方位算出部２０２から取得した撮像方位情報を含む付加情報と、撮像部１１０から得た撮像画像を、圧縮・符号化し、相互に関連づけて記録媒体１４０に記録する。これにより、上記撮像方位情報を、撮像画像の付加情報（例えば、方位角θ）として、撮像画像に関連づけて記録できる。これらの情報は、撮像画像の再生・表示時に有用である。

なお、上記では静止画の撮像及び記録処理について説明した。一方、動画の撮像及び記録処理においても、動画の撮像及び記録処理期間中に、定期的若しくは随時に、上記撮像方位情報及び姿勢情報を、動画の付加情報として動画に関連づけて記録媒体１４０に記録してもよい。

［１．２．６．撮像方位の再生及び表示処理］
次に、図２に示す再生部２０８及び表示部１３０により、記録媒体１４０に記録された撮像画像と付加情報を再生して、表示部１３０に表示する処理について説明する。

ユーザによる再生操作に応じて、再生部２０８は、記録媒体１４０に記録されている撮像画像及びその付加情報を読み出して、再生（伸張・復号化）する。そして、表示部１３０は、再生部２０８により再生された再生画像と、該再生画像の撮像方位を示すコンパス画像を表示する。

このとき、再生部２０８は、上記撮像画像に付加されている撮像方位情報に基づいて、該撮像画像を撮像したときの撮像方位を判別し、該撮像画像の撮像方位を表す情報（例えば方位角θ）を、コンパス画像生成部２０４に渡す。すると、コンパス画像生成部２０４は、当該撮像方位を表す情報に基づいて、表示部１３０に表示するためのコンパス画像を生成し、表示部１３０に出力する。この結果、表示部１３０は、再生部２０８から得た再生画像とともに、コンパス画像生成部２０４から得たコンパス画像を表示する。なお、この再生画像及びコンパス画像の表示態様は、図４に示した撮像画像１３２及びコンパス画像１３４の表示態様と同様であるので、図示は省略する。

上記のように、記録媒体１４０に記録された撮像画像の再生時には、その再生画像とともに、撮像画像を撮像したときの方位を示すコンパス画像が表示される。これにより、ユーザは、再生画像を見ながら、該画像を撮像した時の撮像方位を確認できる。

［１．３．撮像方位の算出及び記録方法］
次に、図７を参照して、本実施形態に係る撮像方位の算出及び記録方法について説明する。図７は、本実施形態に係る撮像方位の算出及び記録方法を示すフローチャートである。

図７に示すように、まず、撮像装置１０が撮像待機状態にあり、スルー画像（図３参照。）を表示しているときに、ユーザがレリーズボタン１６１を押下すると（Ｓ１００）、レリーズボタン１６１から撮像制御部２００に撮像開始指示が送信される。

この撮像開始指示に応じて、撮像制御部２００は、撮像部１１０による撮像処理を開始するとともに、方位算出部２０２に測位開始指示を送信する（Ｓ１０２）。この測位開始指示に応じて、方位算出部２０２は、撮像方位の算出処理を開始し、地磁気センサ１７０及び加速度センサ１７２の検出値に基づいて撮像方位を順次算出して、当該算出した撮像方位のデータを算出方位バッファ２１０に順次記録する。

撮像処理期間には、撮像制御部２００は、撮像処理が終了（Ｓ１０６）するまで、撮像部１１０の構成部品を制御して、撮像処理を実行させる（Ｓ１０４）。このとき、撮像制御部２００は、外乱テーブル２１４に基づいて、制御対象の構成部品が外乱部品３００であるか否かを判定している（Ｓ１０８）。非外乱部品（例えば補正レンズ３０６）を制御する場合には、撮像制御部２００は、方位算出部２０２による測位を停止させることなく、該非外乱部品を動作させる（Ｓ１１０）。なお、非外乱部品は、撮像部１１０の構成部品のうち外乱部品３００の以外の部品である。

一方、撮像処理期間中に外乱部品３００（例えばシャッター３０１、フォーカスレンズ３０３、減光フィルタ３０４、フラッシュ３０５等）を動作させる場合には、撮像制御部２００は、方位算出部２０２に測位停止指示を送信して、方位算出部２０２による測位（撮像方位の算出処理）を停止させ（Ｓ１１２）、その後に該外乱部品３００を動作させる（Ｓ１１４）。

次いで、該外乱部品３００の動作が終了すると（Ｓ１１６）、撮像制御部２００は、方位算出部２０２に測位再開指示を送信して、方位算出部２０２による測位を再開させる（Ｓ１１８）。この結果、方位算出部２０２は、撮像方位の算出処理を再開して、撮像方位を順次算出し、当該算出した撮像方位のデータを算出方位バッファ２１０に順次記録する。

撮像処理期間中は、撮像制御部２００は、以上のステップＳ１０４〜Ｓ１１８を繰り返し、外乱部品３００が動作する度に、方位算出部２０２の測位を停止させる。これにより、方位算出部２０２は、撮像処理期間のうち外乱部品３００が動作していない期間（動作停止期間）にだけ、撮像方位を順次算出して、該撮像方位のデータを算出方位バッファ２１０に順次記録していくことになる。

その後、撮像素子１１２からの撮像画像の読み出しが完了して、撮像処理が終了したときには（Ｓ１０６）、撮像制御部２００は、方位算出部２０２に測位終了指示を送信し、方位算出部２０２による測位を終了させる（Ｓ１２０）。

次いで、上記撮像処理の終了に応じて、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０に記憶されている複数の撮像方位のデータを読み出し、これらの撮像方位の平均値を算出する（Ｓ１２２）。その後、記録部２０６は、方位算出部２０２により算出された撮像方位の平均値を、撮像部１１０により生成された撮像画像の付加情報として、記録媒体１４０に記録する（Ｓ１２４）。

以上のように、撮像制御部２００は、撮像処理期間中に外乱部品３００を動作させるときには、方位算出部２０２による測位を停止させ、外乱部品３００の動作が終了したときには、方位算出部２０２による測位を再開させる。これにより、方位算出部２０２は、外乱部品３００の動作停止期間に、外乱磁界の影響のない正確な地磁気データを用いて撮像方位を算出することができる。

［１．４．撮像方位の算出タイミング］
次に、図８を参照して、本実施形態に係る撮像処理期間における外乱部品３００の動作期間と、方位算出部２０２による測位期間との関係について説明する。図８は、本実施形態に係る外乱部品３００の動作期間と、方位算出部２０２による測位期間を示すタイミングチャートである。

図８に示すように、撮像開始指示に応じて撮像処理を開始してから該撮像処理を終了するまでの撮像処理期間には、まず、外乱部品３００であるフォーカスレンズ３０３、減光フィルタ３０４が動作して、上記撮像準備処理が実行される。このとき、フォーカスレンズ３０３の動作期間ｔ１と、減光フィルタ３０４の動作期間ｔ２は、一部重複している。次いで、外乱部品３００であるフラッシュ３０５、シャッター３０１が動作して、上記撮像実行処理が実行される。このとき、フラッシュ３０５の動作期間ｔ３と、減光フィルタ３０４の動作期間ｔ４は、重複していないが近接している。また、非外乱部品である補正レンズ３０６は、撮像処理期間中に常時動作している（動作期間ｔ５）。

図８に示したように、撮像処理期間は、限られた短時間（例えば１秒未満）であるにもかかわらず、該撮像処理期間には、複数の外乱部品３００が複合的に動作している。従って、これら全ての外乱部品３００が発生させる外乱磁界の影響を考慮して、地磁気センサ１７０の検出値を補正することは困難である。しかし、この撮像処理期間には、いずれの外乱部品３００も動作していない期間（動作停止期間）が存在する。そこで、撮像制御部２００は、この外乱部品３００の動作停止期間に方位算出部２０２を動作させるように、各外乱部品３００の動作開始、動作停止に応じて、方位算出部２０２に測位開始指示２１６及び測位停止指示２１８を順次送信する。

方位算出部２０２は、この測位開始指示２１６から測位停止指示２１８までの期間（測位期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）にだけ撮像方位を測位し、その他の外乱部品３００の動作期間には撮像方位を測位しない。これにより、方位算出部２０２は、外乱部品３００による外乱磁界が発生しない測位期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に検出された正確な地磁気データを用いて、撮像方位を複数回算出して、算出方位バッファ２１０に順次記録していく。そして、撮像処理の終了後に、方位算出部２０２は、この算出方位バッファ２１０に蓄積された複数の撮像方位を平均化して、記録媒体１４０に記録する。従って、撮像画像（写真）の撮像タイミングに適合し、かつ、外乱の影響を排除した正確な撮像方位を、該撮像画像の付加情報として記録することができる。

［２．第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置とその方位記録方法について説明する。第２の実施形態は、上記第１の実施形態と比べて、撮像方位の算出手法が相違し、その他の機能構成は、第１の実施形態と実質的に同一であるので、その詳細説明は省略する。

上記第１の実施形態では、撮像制御部２００は、外乱部品３００の動作の有無に応じて、方位算出部２０２の測位開始、測位停止を制御し、方位算出部２０２は、撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作停止期間にのみ撮像方位を算出していた。これに対し、第２の実施形態では、方位算出部２０２は、撮像処理期間中に常時、撮像方位を算出して、算出方位バッファ２１０に記録する。そして、撮像処理の終了後に、撮像制御部２００は、外乱部品３００の動作期間を表す動作期間情報を方位算出部２０２に提供する。方位算出部２０２は、この動作期間情報に基づいて、撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作停止期間に算出された複数の撮像方位だけを、算出方位バッファ２１０から抽出し、これら撮像方位を平均化して、最終的な撮像方位を求める。以下に、第２の実施形態に係る処理について詳述する。

［２．１．撮像装置の機能構成］
まず、図９を参照して、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置１０の要部の機能構成と、その処理について説明する。図９は、第２の実施形態に係る撮像装置１０の機能構成を示すブロック図である。

図９に示すように、第２の実施形態に係る撮像装置１０は、第１の実施形態に係る撮像装置１０の構成要素に加えて、クロック２３０を備えている。クロック２３０は、撮像装置１０の各部の動作タイミングを同期させるためのクロック信号を発生させる。かかるクロック２３０は、撮像制御部２００及び方位算出部２０２にクロック信号を提供する。

撮像制御部２００は、撮像処理期間中に外乱部品３００の動作を制御するときに、クロック２３０から取得したクロック信号に基づいて、外乱部品３００の動作開始時点と動作終了時点を特定し、これらの時点のタイムスタンプを保存しておく。そして、撮像制御部２００は、当該外乱部品３００の動作開始時点と動作終了時点から、外乱部品３００の動作期間を表す動作期間情報を生成する。

一方、方位算出部２０２は、撮像処理期間中に常時、地磁気センサ１７０の検出値に基づいて、撮像方位を順次算出するとともに、クロック２３０から取得したクロック信号に基づいて、当該複数の撮像方位の各々の撮像方位の算出時点を特定する。そして、方位算出部２０２は、当該算出された複数の撮像方位と、複数の撮像方位の各々の算出時点を表す算出時間情報とを関連づけて、算出方位バッファ２１０に順次記録する。

［２．２．撮像処理期間における方位算出処理］
ここで、上記撮像処理期間に検出される地磁気情報に基づいて、撮像画像の付加情報として記録するための撮像方位を算出する処理について詳細に説明する。

第１の実施形態で説明したように、撮像処理期間には、撮像部１１０の外乱部品３００の動作により、地磁気センサ１７０の検出値を乱す外乱磁界が発生する。このため、撮像タイミングに対応する撮像処理期間内で、外乱磁界の影響を排除して、如何にして有効な地磁気データを抽出できるかが、重要なポイントとなる。

そこで、第２の実施形態に係る撮像装置１０は、撮像制御部２００は、撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作期間を表す動作期間情報を生成して方位算出部２０２に提供する。そして、方位算出部２０２は、撮像処理期間に算出されて算出方位バッファ２１０に記憶されている撮像方位のデータ中から、外乱部品３００の動作停止期間に算出された撮像方位のデータを抽出して、撮像方位の平均値を算出する。これにより、方位算出部２０２は、外乱部品３００の動作停止期間に測位した撮像方位データのみを用いて、レリーズボタン１６１が押下された撮像タイミングにおける撮像方位を正しく求めることができる。以下に、かかる撮像方位の算出処理について詳述する。

撮像処理期間に常時、方位算出部２０２は、上述した地磁気センサ１７０の検出値（地磁気情報）と加速度センサ１７２の検出値（加速度情報）に基づき、撮像方位を算出し、算出した撮像方位のデータを算出方位バッファ２１０に順次記録（バッファリング）する。方位算出部２０２は、撮像処理期間中に、例えば所定の時間間隔で、或いは任意のタイミングで、上記撮像方位の算出処理を複数回実行し、この結果得られる複数の撮像方位のデータを、算出方位バッファ２１０に順次記録する。このとき、第１の実施形態と同様に、方位算出部２０２は、ズーム位置補正テーブル２１２を用いて、ズームレンズ３０２の位置に応じて撮像方位を補正する。

一方、撮像制御部２００は、撮像処理期間に撮像部１１０の構成部品を制御する際に、外乱テーブル２３２を参照することで、撮像部１１０の構成部品の中から外乱部品３００を特定できる。

図１０は、第２の実施形態に係る制御部１５０が保持する外乱テーブル２３２を示す図である。図１０に示すように、第２の実施形態に係る外乱テーブル２３２は、上記第１の実施形態に係る外乱テーブル２１４（図６参照。）に含まれる情報（構成部品の識別情報、地磁気影響有無情報）に加えて、外乱部品３００の影響度情報を含む。この影響度情報は、撮像部１１０の外乱部品３００が発生させる磁界（外乱磁界）が、地磁気センサ１７０により検出される地磁気に及ぼす影響の度合いを表す情報である。当該影響度情報としては、例えば、外乱磁界による地磁気の乱れの大きさを表す磁束密度（μテスラ）を使用できる。ここで、外乱テーブル２３２の影響度情報は、外乱部品３００が動作することによる磁界への影響度を示したものであるため、ズーム位置補正テーブル２１２のようにｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に対する磁束密度ではなく、磁束密度の絶対値を示したものである。

撮像制御部２００は、上記外乱テーブル２３２を参照することで、撮像部１１０の構成部品の中から、外乱部品３００を特定できる。また、撮像制御部２００は、撮像処理期間中に撮像部１１０の構成部品の動作を制御するので、各構成部品の動作開始時点、動作終了時点も把握できる。従って、撮像制御部２００は、撮像処理期間における各外乱部品３００の動作期間を表す動作期間情報を生成できる。また、撮像装置１０は、撮像部１１０による撮像処理の開始、終了に応じて、方位算出部２０２の測位動作（撮像方位の算出処理）を制御する。さらに、撮像処理が終了したときに、撮像制御部２００は、外乱部品３００の動作期間情報を方位算出部２０２に出力する。

詳細には、撮像制御部２００は、上記撮像開始指示に応じて撮像部１１０による撮像処理を開始したときに、方位算出部２０２に撮像方位の測位開始を指示する。次いで、撮像制御部２００は、撮像処理期間中に、外乱部品３００の動作を制御するときには、クロック２３０からのクロック信号を用いて、外乱部品３００の動作開始時点及び動作終了時点を検出し、外乱部品３００の動作期間情報を生成する。その後、撮像処理が終了したときに、撮像制御部２００は、方位算出部２０２に撮像方位の測位終了を指示するとともに、上記外乱部品３００の動作期間情報を方位算出部２０２に提供する。

一方、方位算出部２０２は、撮像処理期間に常時、撮像方位を順次算出して、当該算出した複数の撮像方位のデータと、その撮像方位を算出した時点を表す算出時間情報を、算出方位バッファ２１０に順次記録する。

その後、撮像処理が終了したときに、方位算出部２０２は、撮像制御部２００から測位終了指示とともに、外乱部品３００の動作期間情報を受け取る。すると、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０に蓄積されている複数の撮像方位のデータの算出時間情報を参照して、当該複数の撮像方位のデータの中から、撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作期間以外の期間（即ち、外乱部品３００の動作停止期間）に算出された撮像方位のデータを抽出する。そして、方位算出部２０２は、抽出した撮像方位のデータを平均化して該撮像方位の平均値を算出する。方位算出部２０２は、当該撮像方位の平均値を最終方位として記録部２０６に出力し、該撮像方位の平均値を撮像画像の付加情報として記録媒体１４０に記録させる。

［２．３．撮像方位の算出及び記録方法］
次に、図１１を参照して、第２の実施形態に係る撮像方位の算出及び記録方法について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る撮像方位の算出及び記録方法を示すフローチャートである。

図１１に示すように、まず、撮像装置１０が撮像待機状態にあり、スルー画像（図３参照。）を表示しているときに、ユーザがレリーズボタン１６１を押下して、撮像装置１０に撮像開始を指示する（Ｓ２００）。すると、撮像制御部２００は、レリーズボタン１６１から入力される撮像開始指示に応じて、撮像部１１０による撮像処理を開始するとともに、方位算出部２０２に測位開始指示を送信する（Ｓ２０２）。この方位算出部２０２に応じて、方位算出部２０２は、撮像方位の算出処理を開始し、地磁気センサ１７０及び加速度センサ１７２の検出値に基づいて撮像方位を順位算出して、算出した撮像方位のデータと、その算出時点を表す算出時間情報を、算出方位バッファ２１０に順次記録する。

撮像処理期間には、撮像制御部２００は、撮像処理が終了（Ｓ２０６）するまで、撮像部１１０の構成部品を制御して、撮像処理を実行させる（Ｓ２０４）。このとき、撮像制御部２００は、外乱テーブル２３２に基づいて、制御対象の撮像部１１０の構成部品が外乱部品３００であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。非外乱部品（例えば補正レンズ３０６）を制御する場合には、撮像制御部２００は、非外乱部品の動作期間情報を記録することなく、該非外乱部品を動作させる（Ｓ２１０）。

一方、撮像処理期間中に外乱部品３００（例えばシャッター３０１等）を制御する場合には、撮像制御部２００は、クロック２３０からのクロック信号に基づき、該外乱部品３００の動作開始時点を検出して、不図示のバッファに保存する（Ｓ２１２）。その後、撮像制御部２００は、該外乱部品３００を動作させて、撮像処理を遂行する（Ｓ２１４）。

次いで、該外乱部品３００の動作が終了すると、撮像制御部２００は、クロック２３０からのクロック信号に基づき、該外乱部品３００の動作終了時点を検出して、不図示のバッファに保存する（Ｓ２１６）。

撮像処理期間中は、以上のステップＳ２０４〜Ｓ２１６を繰り返し、撮像制御部２００は、外乱部品３００を動作させる度に、その外乱部品３００の動作開始時点及び動作終了時点を表す動作期間情報（タイムスタンプ）をバッファに保存しておく。一方、方位算出部２０２は、撮像処理期間中は常時、撮像方位を順次算出して、該撮像方位のデータとその算出時間情報とを関連づけて、算出方位バッファ２１０に順次記録していく。

その後、撮像素子１１２による撮像画像の読み出しが完了して、撮像処理が終了したときには（Ｓ２０６）、撮像制御部２００は、方位算出部２０２に、測位終了指示と、撮像処理期間における外乱部品３００の動作時間情報を送信して、方位算出部２０２による測位を終了させる（Ｓ２１８）。

次いで、上記測位終了指示撮に応じて、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０に保存されている複数の撮像方位のデータの中から、有効期間に算出された撮像方位のデータを抽出して、該抽出されたデータを平均化する（Ｓ２２０）。

詳細には、まず、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０に記憶されている複数の撮像方位のデータと、これらの撮像方位のデータの算出時間情報を読み出す。そして、方位算出部２０２は、各々の撮像方位のデータの算数時間情報と、撮像制御部２００から取得した外乱部品３００の動作期間情報を照合する。これによって、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０に記憶されている複数の撮像方位のデータの中から、外乱部品３００の動作停止期間に算出された撮像方位のデータを抽出する。ここで、外乱部品３００の動作停止期間は、撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作期間以外の期間であり、最終的な撮像方位を求める上で有効な撮像方位のデータを算出した期間（有効期間）に相当する。

次いで、方位算出部２０２は、上記Ｓ２２０で抽出した撮像方位のデータを平均化して、撮像方位の平均値を算出する（Ｓ２２２）。その後、記録部２０６は、方位算出部２０２により算出された撮像方位の平均値を、撮像部１１０により生成された撮像画像の付加情報として、記録媒体１４０に記録する（Ｓ２２２）。

以上のように、撮像処理期間に、方位算出部２０２は、撮像方位を継続的に算出して、算出方位バッファ２１０に保存しておく。一方、撮像制御部２００は、撮像処理期間中に外乱部品３００を動作させる度に、その外乱部品３００の動作期間情報を保存しておき、撮像処理の終了後に、方位算出部２０２に動作期間情報を提供する。これにより、方位算出部２０２は、撮像処理期間に算出された全ての撮像方位の中から、外乱部品３００の動作停止期間に算出された撮像方位だけを抽出して、該抽出した撮像方位を平均化する。これにより、方位算出部２０２は、外乱部品３００の動作停止期間に測位された撮像方位の平均値を求めることができる。

［２．４．撮像方位の算出タイミング］
次に、図１２を参照して、第２の実施形態に係る撮像処理期間における外乱部品３００の動作期間と、方位算出部２０２による撮像方位の算出の有効期間との関係について説明する。図１２は、第２の実施形態に係る外乱部品３００の動作期間と、方位算出の有効期間を示すタイミングチャートである。

図１２に示すように、撮像処理期間に、撮像制御部２００は、撮像部１１０の構成部品を随時制御して撮像処理を実行する。このとき、撮像制御部２００は、撮像処理を開始したときに、方位算出部２０２に測位開始指示２２０を送信し、撮像処理を終了するときに、方位算出部２０２に測位停止指示２２２を送信する。方位算出部２０２は、撮像制御部２００から測位開始指示２２０を受信してから、測位停止指示２２２を受信するまでの期間Ｔ１〜Ｔ７中に常時、撮像方位を順次測位して、得られた複数の撮像方位のデータを算出方位バッファ２１０にバッファリングする。

一方、図８と同様に、図１２の例でも、撮像処理期間に撮像部１１０の外乱部品３００が順次動作して外乱磁界を発生させるが、該撮像処理期間には、いずれの外乱部品３００も動作していない期間（動作停止期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７）も存在する。そこで、撮像制御部２００は、撮像処理期間内における外乱部品３００の動作期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６を表す動作期間情報を保存しておき、撮像処理終了時に、この動作期間情報を上記測位停止指示２２２とともに方位算出部２０２に送信する。これにより、方位算出部２０２は、撮像処理期間から外乱部品３００の動作期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６を除外して、外乱部品３００の動作停止期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７を特定できる。そして、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０に保存されている全ての撮像方位のデータ（撮像処理期間中の期間Ｔ１〜Ｔ７に算出されたデータ）の中から、上記動作停止期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７に算出された撮像方位のデータを、有効データとして抽出する。これにより、方位算出部２０２は、当該抽出された有効データを平均化して、外乱磁界の影響を排除した撮像方位の平均値を求め、記録媒体１４０に記録することができる。

以上説明したように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、撮像画像（写真）の撮像タイミングに適合し、かつ、外乱の影響を排除した正確な撮像方位を、該撮像画像の付加情報として記録することができる。さらに、第２の実施形態（図１２参照。）によれば、第１の実施形態（図８参照。）と比べて、撮像制御部２００から方位算出部２０２に送信する制御コマンド（測位開始指示及び測位停止指示等）を低減できる。従って、撮像制御部２００と方位算出部２０２間の制御のためのオーバーヘッドを削減でき、より多くの撮像方位のデータを最終的な撮像方位の算出に活用することができる。例えば、第２の実施形態（図１２）に係る方位算出の有効期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７は、第１の実施形態（図８）に係る方位算出の有効期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３よりも長く、より多くの撮像方位のデータを有効活用できることが分かる。

［２．５．撮像方位の算出の応用例］
次に、図１３を参照して、第２の実施形態の応用例に係る撮像処理期間における外乱部品３００の動作期間と、方位算出部２０２による撮像方位の算出の有効期間との関係について説明する。図１３は、第２の実施形態の応用例に係る外乱部品３００の動作期間と、方位算出の有効期間を示すタイミングチャートである。

上述したように第２の実施形態によれば、方位算出部２０２は、算出方位バッファ２１０内の撮像方位のデータのうち、外乱部品３００の動作停止期間に算出された撮像方位のデータを有効データとして抽出して、撮像方位の平均値を求める。しかし、撮像処理期間内で、乱部品３００の動作期間が多くを占めるときには、算出方位バッファ２１０から抽出される撮像方位のデータ数（データサンプリング数）が、最終的な撮像方位を求めるために必要な所定のサンプリング数よりも不足する場合も想定される。このような場合、撮像方位の平均値を適切に求めることができないので、地磁気センサ１７０の検出誤差や方位算出部２０２の算出誤差等を十分に補償することができなくなってしまう。

そこで、有効データとして抽出される撮像方位のデータ数が所定のサンプリング数よりも少ない場合、方位算出部２０２は、上記外乱テーブル２３２に含まれる外乱部品３００の影響度情報（図１０参照。）に基づいて、外乱部品３００のうちから、地磁気センサ１７０の検出値に対する影響度が相対的に少ない外乱部品３００を選択する。そして、図１３に示すように、方位算出部２０２は、上記抽出された撮像方位のデータ（動作停止期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７に算出）に加え、当該選択された外乱部品３００のみが動作する期間（Ｔ２−１）に算出された撮像方位のデータを用いて、撮像方位の平均値を算出する。

図１０に示した外乱テーブル２３２によれば、地磁気センサ１７０に対する外乱部品３００の影響度は、外乱部品３００ごとに異なり、例えば、フラッシュ３０５の影響度（１００μテスラ）が最も高く、フォーカスレンズ３０３の影響度（３μテスラ）が最も低い。このように、撮像部１１０の外乱部品３００の中では、フォーカスレンズ３０３の影響度が相対的に最も低い。

従って、方位算出部２０２は、図１０に示した外乱テーブル２３２を参照することで、撮像部１１０が具備する複数の外乱部品３００の中から、地磁気に対する外乱磁界の影響度が相対的に低い外乱部品３００（例えばフォーカスレンズ３０３）を選択する。そして、方位算出部２０２は、図１３に示すように、撮像制御部２００から通知された外乱部品３００の動作期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６のうち、当該フォーカスレンズ３０３のみが動作する期間（Ｔ２−１）は、地磁気への悪影響が少ないと判断する。

そこで、方位算出部２０２は、フォーカスレンズ３０３のみが動作している動作期間（Ｔ２−１）を有効期間とし、当該動作期間（Ｔ２−１）に算出された方位算出部２０２を、最終方位を求めるための有効データとして活用する。つまり、方位算出部２０２は、外乱部品３００の動作停止期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７に算出された撮像方位のデータのみならず、フォーカスレンズ３０３のみの動作期間（Ｔ２−１）に算出された撮像方位のデータも有効データとして抽出し、これらの平均値を求める。なお、動作期間（Ｔ２−２）には、フォーカスレンズ３０３以外にも減光フィルタ３０４が動作しており、減光フィルタ３０４による外乱磁界が地磁気に与える影響が大きい。従って、方位算出部２０２は、該動作期間（Ｔ２−２）に算出された撮像方位データを有効データとして抽出しない。

以上のように第２の実施形態では、地磁気に対する外乱部品３００の影響度に応じて、撮像方位データの重み付けを行い、影響度の低い撮像方位データを優先的に抽出する。これにより、撮像処理期間中で、外乱部品３００の動作期間が多くを占める場合であっても、撮像方位の平均を求めるための撮像方位データのサンプリング数を増加させることができる。従って、このように算出した撮像方位の平均を、最終方位として記録することで、地磁気センサ１７０の検出誤差や方位算出部２０２の算出誤差等を十分に補償できる。

［３．まとめ］
以上、本発明の第１及び第２の実施形態に係る撮像装置１０と、その撮像方位の算出及び記録方法について説明した。上記実施形態によれば、撮像部１１０により被写体を撮像して撮像画像（写真）を生成する撮像処理期間に、外乱部品３００の動作期間を検知する。そして、該撮像処理期間のうち外乱部品３００の動作期間以外の期間（即ち、外乱部品３００の動作停止期間）に地磁気センサ１７０により検出された検出値に基づいて、撮像方位を算出して、該撮像方位を撮像画像の付加情報として記録する。

従って、撮像タイミングに対応する限られた短期間に検出される地磁気情報を用いて、外乱部品３００の外乱磁界の影響を排除した正しい撮像方位を算出することができる。また、この算出した撮像方位を、写真の撮像時の撮像方向の方位を表す付加情報として、記録することにより、精度の高い撮像方位情報を、写真に付加することが可能になる。

また、撮像処理期間という限られた短期間で、多数の外乱部品３００による外乱磁界が発生するときでも、平均化する撮像方位のサンプリング数が多いほど、精度の高い撮像方位を導出することができる。そこで、第２の実施家形態では、方位算出部２０２は、外乱部品３００の停止期間だけ撮像方位を算出するのではなく、撮像処理期間中に常時、撮像方位を算出し続けて、算出方位バッファ２１０にバッファリングする。さらに、外乱部品３００の動作開始時点と動作終了時点のタイムスタンプと、方位算出部２０２による方位算出のタイムスタンプとをマッチングすることで、算出方位バッファ２１０内の撮像方位データの中から、撮像方位の平均値の算出に活用する撮像方位データを抽出する。これにより、モジュールを跨ぐ制御のオーバーヘッドを削減しつつ、外乱部品３００の動作停止期間に算出された撮像方位データを、有効活用することが可能となる。

また、第２の実施形態によれば、撮像処理期間中で外乱部品３００の動作期間が多くを占める場合、地磁気に対する外乱部品３００の影響度に応じて、外乱部品３００を重み付けし、地磁気への影響が少ない外乱部品３００の動作期間を有効期間とする。そして、この有効期間に算出された撮像方位データを有効データとして活用して、最終方位（撮像方位の平均）を算出する。これにより、最終方位を求めるための撮像方位データのサンプリング数を増加させ、最終方位の精度を向上できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、付加情報として記録するための撮像方位の平均値を求める際に、算出方位バッファ２１０に保存されている撮像方位データの単純平均を求めたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、算出方位バッファ２１０内の撮像方位データの中から、最大値、最小値、異常値等を間引いてから、撮像方位データを平均化してもよい。これにより、外乱部品３００による外乱磁界の影響をさらに低減することができる。

また、上記実施形態では、方位算出部２０２は、撮像処理期間に算出された複数の撮像方位の平均値を求めて最終方位としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、方位算出部２０２は、撮像処理期間に算出された複数の撮像方位の最頻値を求めて最終方位としてもよい。

１０ 撮像装置
１１０ 撮像部
１１１ 撮像光学系
１１２ 撮像素子
１２０ 信号処理部
１３０ 表示部
１３２ 撮像画像
１３４ コンパス画像
１４０ 記録媒体
１５０ 制御部
１５１ ＣＰＵ
１６０ 操作部
１６１ レリーズボタン
１６２ ズームボタン
１７０ 地磁気センサ
１７２ 加速度センサ
２００ 撮像制御部
２０２ 方位算出部
２０４ コンパス画像生成部
２０６ 記録部
２０８ 再生部
２１０ 算出方位バッファ
２１２ ズーム位置補正テーブル
２１４、２３２ 外乱テーブル
２１６、２２０ 測位開始指示
２１８、２２２ 測位停止指示
２３０ クロック
３００ 外乱部品
３０１ シャッター
３０２ ズームレンズ
３０３ フォーカスレンズ
３０４ 減光フィルタ
３０５ フラッシュ
３０６ 補正レンズ

Claims (4)

1. 撮像開始指示に応じて被写体を撮像して撮像画像を出力する撮像部と、
   地磁気を検出する地磁気センサと、
   前記撮像開始指示から前記撮像画像の出力までの撮像処理期間に、前記撮像部の構成部品を制御し、前記撮像部の構成部品のうち、前記地磁気センサの検出値に影響を及ぼす磁界発生部品の動作期間を判定する撮像制御部と、
   前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に前記地磁気センサにより検出された検出値に基づいて、撮像方位を算出する方位算出部と、
   前記方位算出部により算出された前記撮像方位を記憶する方位記憶部と、
   前記撮像方位を前記撮像画像に関連づけて記録媒体に記録する記録部と、
   を備え、
   前記撮像制御部は、
   前記撮像開始指示に応じて前記撮像部による撮像処理が開始するときに、前記方位算出部に前記撮像方位の測位開始を指示し、
   前記撮像処理期間中に、前記磁界発生部品の動作開始時点及び動作終了時点を表す動作期間情報を生成し、
   前記撮像処理が終了したときに、前記方位算出部に前記撮像方位の測位停止を指示し、前記方位算出部に前記動作期間情報を提供し、
   前記方位算出部は、
   前記撮像処理期間に、前記地磁気センサの検出値に基づいて前記撮像方位を順次算出し、当該算出された複数の撮像方位と、前記複数の撮像方位の各々を算出した時点を表す算出時間情報とを関連づけて前記方位記憶部に記録し、
   前記撮像処理期間が終了したときに、前記撮像制御部から取得した前記動作期間情報と、前記方位記憶部に記憶されている前記算出時間情報とに基づいて、前記方位記憶部に記憶されている前記複数の撮像方位の中から、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に算出された前記撮像方位を抽出し、当該抽出された撮像方位の平均を算出し、
   前記記録部は、
   前記撮像方位の平均を、前記撮像画像に関連づけて前記記録媒体に記録する、撮像装置。
2. 前記磁界発生部品の識別情報と、前記地磁気センサの検出値に対する前記磁界発生部品の影響度情報とを関連づけたテーブルをさらに備え、
   前記撮像制御部は、前記テーブルに含まれる前記磁界発生部品の識別情報に基づいて、前記撮像部の構成部品のうちから前記磁界発生部品を特定して、前記磁界発生部品の動作期間を判定し、
   前記方位算出部は、前記抽出された撮像方位の数が所定数以下である場合、前記テーブルに含まれる前記磁界発生部品の影響度情報に基づいて、前記磁界発生部品のうちから、前記地磁気センサの検出値に対する影響度が相対的に少ない磁界発生部品を選択し、当該選択された磁界発生部品のみが動作する期間に算出された前記撮像方位と、前記抽出された撮像方位を用いて、前記撮像方位の平均を算出する、請求項１に記載の撮像装置。
3. 撮像開始指示に応じて、撮像部により被写体を撮像して撮像画像を出力する撮像処理を開始するステップと、
   前記撮像開始指示から前記撮像画像の出力までの撮像処理期間に、前記撮像部の構成部品を制御し、前記撮像部の構成部品のうち、地磁気センサの検出値に影響を及ぼす磁界発生部品の動作期間を判定するステップと、
   前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に前記地磁気センサにより検出された検出値に基づいて、撮像方位を算出するステップと、
   前記撮像方位を前記撮像画像に関連づけて記録媒体に記録するステップと、
   を含み、
   前記磁界発生部品の動作期間を判定するステップでは、
   前記撮像処理期間中に、前記磁界発生部品の動作開始時点及び動作終了時点を表す動作期間情報を生成し、
   前記撮像方位を算出するステップでは、
   前記撮像処理期間に、前記地磁気センサの検出値に基づいて前記撮像方位を順次算出し、当該算出された複数の撮像方位と、前記複数の撮像方位の各々を算出した時点を表す算出時間情報とを関連づけて方位記憶部に記録し、
   前記撮像処理期間が終了したときに、前記動作期間情報と、前記方位記憶部に記憶されている前記算出時間情報とに基づいて、前記方位記憶部に記憶されている前記複数の撮像方位の中から、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に算出された前記撮像方位を抽出し、当該抽出された撮像方位の平均を算出し、
   前記記録媒体に記録するステップでは、
   前記撮像方位の平均を、前記撮像画像に関連づけて前記記録媒体に記録する、方位記録方法。
4. 撮像開始指示に応じて、撮像部により被写体を撮像して撮像画像を出力する撮像処理を開始するステップと、
   前記撮像開始指示から前記撮像画像の出力までの撮像処理期間に、前記撮像部の構成部品を制御し、前記撮像部の構成部品のうち、地磁気センサの検出値に影響を及ぼす磁界発生部品の動作期間を判定するステップと、
   前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に前記地磁気センサにより検出された検出値に基づいて、撮像方位を算出するステップと、
   前記撮像方位を前記撮像画像に関連づけて記録媒体に記録するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記磁界発生部品の動作期間を判定するステップでは、
   前記撮像処理期間中に、前記磁界発生部品の動作開始時点及び動作終了時点を表す動作期間情報を生成し、
   前記撮像方位を算出するステップでは、
   前記撮像処理期間に、前記地磁気センサの検出値に基づいて前記撮像方位を順次算出し、当該算出された複数の撮像方位と、前記複数の撮像方位の各々を算出した時点を表す算出時間情報とを関連づけて方位記憶部に記録し、
   前記撮像処理期間が終了したときに、前記動作期間情報と、前記方位記憶部に記憶されている前記算出時間情報とに基づいて、前記方位記憶部に記憶されている前記複数の撮像方位の中から、前記撮像処理期間のうち前記磁界発生部品の動作期間以外の期間に算出された前記撮像方位を抽出し、当該抽出された撮像方位の平均を算出し、
   前記記録媒体に記録するステップでは、
   前記撮像方位の平均を、前記撮像画像に関連づけて前記記録媒体に記録する、プログラム。
   

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