JP6143553B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置の傾き角度を検出する機能を有する撮像装置およびその制御方法に関するものである。

近年、デジタルカメラ等の撮像装置において、傾斜センサなどを用いることで重力方向を検出して撮像装置の傾斜角度を検出することが可能になった。これにより、撮影画像の傾きを補正するなどの目的のために、撮影画像データに傾斜情報を記録する撮像装置が知られている。

例えば、特許文献１では撮影時の重力方向に対する傾き情報を用いて撮影画像を撮影時の傾きと反対方向に補正して水平な画像を得る技術が開示されている。このように、加速度センサなどの重力センサによって傾き検出を行うカメラにおいて、検出された傾き情報を用いて撮影時の傾きを撮像装置内部で補正したり、或いは後処理の情報として撮影画像データに傾き情報を記録したりする撮像装置が知られている。

特開２００６-１２９３９１号公報

しかし、従来では撮像装置の姿勢情報を取得する際に露光開始直前の姿勢を検出して撮影画像に記録していたが、撮影時の傾き情報を用いて画像の補正を行うためには、撮影開始指示部材を押下した振動の影響で正確に撮影時の傾き情報を取得することが出来なかった。このため、撮影後に撮影画像の傾きを補正した場合に正確に補正出来ないという問題があった。

（発明の目的）
本発明の目的は、撮影開始指示手段を操作した時に発生する振動を受けても、正確な傾き角度を取得することができる撮像装置およびその制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、
傾き角度を検出する傾き検出手段を備える撮像装置において、傾き検出手段による撮像装置の傾き角度の検出を露光期間中に指示する傾き検出指示手段と、傾き検出手段によって検出された傾き角度を撮影画像に関連付けて記録する記録手段と、撮影開始を指示する撮影開始指示手段と、を有し、傾き検出指示手段は、傾き角度の検出を指示する露光期間中のタイミングを、撮影開始指示手段により撮影開始が指示されてから所定時間が経過したタイミングとし、所定時間が経過する前に露光が終了した場合、傾き角度を撮影画像に関連付けて記録しないことを特徴とする。
または、本発明の撮像装置は、
傾き角度を検出する傾き検出手段を備える撮像装置において、傾き検出手段による撮像装置の傾き角度の検出を露光期間中に指示する傾き検出指示手段と、傾き検出手段によって検出された傾き角度を撮影画像に関連付けて記録する記録手段と、撮影開始を指示する撮影開始指示手段と、を有し、傾き検出指示手段は、撮影開始指示手段により撮影開始が指示されてから所定時間が経過したことに応じて傾き角度の検出を指示し、所定時間が経過してから露光終了までの露光期間に、所定のサンプリング周期で複数の傾き角度の検出を指示することを特徴とする。

本発明によれば、撮影開始指示手段を操作した時に発生する振動を受けても、撮像装置の正確な傾き角度を取得することができる。

本発明の実施例１である撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 撮像装置が受ける振動によって傾き情報が誤検出されることを示す図である。 傾き情報の誤検出により傾き補正が誤補正になることを説明する図である。 実施例１の傾き情報を検出するタイミングを説明する図である。 実施例１の傾き情報を検出する処理を示すフローチャートである。 実施例２の傾き情報を検出するタイミングを説明する図である。 実施例２傾き情報を検出する処理を示すフローチャートである。 実施例３の傾き情報を検出するタイミングを説明する図である。 実施例３の傾き情報を検出する処理を示すフローチャートである。 実施例４の傾き情報を検出する処理を示すフローチャートである。 実施例４の傾き情報を検出する処理を示すフローチャートである。 実施例５の傾き情報を検出するタイミングを説明する図である。 実施例５の傾き情報を検出する処理を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし５に記載される通りである。

図１は、本発明の実施例１である撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、撮像装置１００は、変倍レンズ（以下、ズームレンズ）１０、焦点レンズ（以下、フォーカスレンズ）１２、絞りとシャッタが組み込まれた絞り・シャッタユニット１３、光学像を電気信号に変換する撮像素子１４を備える。また、撮像装置１００は、撮像素子１４のアナログ信号出力を増幅して撮像装置１００の感度を設定するゲインアンプ１２０、撮像素子１４のアナログ信号出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１６を備える。また、撮像装置１００は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６、そしてクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生部１８を備える。タイミング発生部１８は、メモリ制御部２２及びシステム制御部５０により制御される。

また、撮像装置１００は、画像処理部２０を備える。画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御部２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部２０には傾き補正処理部３０３を備える。傾き補正処理部３０３は、撮影された画像データを光軸回り（ロール方向）に所定の角度に回転したり、画像データの一部を切り抜く（画像データの範囲を選択する）画像処理などを行う。さらに、画像処理部２０には分割露光撮影処理部３０６を備える。所望な露光時間を分割して連続撮影し、分割した複数枚の画像を位置合わせして重畳処理や切り出し処理などの画像処理を行う。また、画像処理部２０は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行う。得られた演算結果に基づいてシステム制御部５０が、露出制御部４０、焦点調節部４２に対して制御を行う、ＴＴＬ方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理を行っている。更に、画像処理部２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。

メモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生部１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長部３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６のデータが、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６のデータが、直接メモリ制御部２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

撮像装置１００の全体を制御するシステム制御部５０は、メモリ制御部２２を介してＴＴＬによって測光された輝度レベルを基に、適正露出値を演算して露出制御部４０を制御するものである。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器２６を介してＬＣＤ等からなる画像表示部２８により表示される。画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。メモリ３０は、撮像した静止画像や動画像を格納するためのものであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮像するパノラマ撮像、連写撮像の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０は、システム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。メモリ３０は、被写体像を変倍する変倍手段としてのズーム制御部４４の動作に対する焦点調節部４２の相対情報を記憶する記憶手段として機能する。

適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮伸長部３２は、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。メモリ５２は、システム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。露出制御部４０は、絞り機能とシャッタ機能を備える絞り・シャッタユニット１３を制御する。焦点調節部４２は、フォーカスレンズ１２のフォーカシングを制御する。ズーム制御部４４は、ズームレンズ１０のズーミングを制御する。露出制御部４０、焦点調節部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御部５０がこれら露出制御部４０、焦点調節部４２に対して制御を行う。

表示部５４は、システム制御部５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカー等で構成される。表示部５４は、撮像装置１００の操作部７０の近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置される。電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリ５６は例えば、フラッシュＲＯＭ等が用いられる。

次に、システム制御部５０の各種の動作指示を入力するための操作部材６２、６３及び操作部７０の操作部材は、スイッチやダイアルで構成される。ここで、これらの操作部材の具体的な説明を行う。

第１シャッタスイッチ６２（ＳＷ１）は、不図示のレリーズスイッチ部材の操作途中でオン（ＯＮ）となり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（ストロボプリ発光）処理等の撮像準備動作開始を指示する。第２シャッタスイッチ６３（ＳＷ２）は、不図示のレリーズスイッチ部材の操作完了でオン（ＯＮ）となり、一連の処理の開始を指示する。一連の処理とは、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に書き込む露光処理であり、さらに画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算を用いた現像処理である。また、一連の処理とは、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸長部３２で圧縮を行い、記録媒体２００に画像データを書き込む記録処理である。

加速度センサ３００は撮像装置１００に加わる加速度を検出するセンサである。加速度センサ３００が検出する加速度には、振れによる加速度のほかに重力加速度も含まれる。システム制御部５０に備わる傾き情報検出部３０１は加速度センサ３００によって重力加速度を検出し、撮像装置１００の傾き角度を判定する処理を行う。システム制御部５０には傾き情報検出部３０１に対して傾き情報を検出する指示を行う傾き情報検出指示部３０２が備わる。傾き情報検出指示部３０２は、シャッタスイッチＳＷ２が押下されてから所定時間経過した後に傾き情報検出指示を行う。また、システム制御部５０によって測光された輝度レベルから演算される露光時間やフラッシュ発光タイミングなどの情報によって撮影期間中の所定のタイミングで傾き情報検出部３０１に対して傾き情報を検出する指示を行う。

システム制御部５０には撮影情報生成部３０４が備えられ、撮影情報（シャッタ速度、絞り値、感度、ホワイトバランス、撮影モードなどの他に撮影時の傾き角度など）が生成される。ここで生成された撮影情報は画像データ内或いは画像データに関連付けられたファイルに記録される。

各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部７０は、メニューボタンなどを有する。また、操作部７０は、オートモード等、様々な撮影シーンに応じた設定を選択できるようになっている。被写体を照明するフラッシュ発光部５７はシステム制御部５０に備わるフラッシュ発光指示部３０５にて測光された輝度レベルを基に適正発光量を演算し、更に露光時間に同調するように発光制御される。

電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り換えるスイッチ回路等により構成されている。電源８６は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる。電源制御部８０と電源８６は、コネクタ８２、８４を介して接続される。インタフェース９０及びコネクタ９２としては、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ（ＳＤ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、撮像装置１００とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。

はじめに、撮像装置１００の姿勢検出方法の一例について説明する。図２（ａ）は撮像装置１００が静止しているときに加速度センサ３００が受ける加速度の状態を示した図である。図２（ａ）では外的な加速度を受けていないため、加速度センサは重力加速度としてＹ軸−（マイナス）方向に加速度ｇのみが検出されている。図２（ａ）の下方にある目盛は撮像装置１００の姿勢状態を説明するためのものであり、同様の表示を撮像装置１００の表示部５４に表示して、操作者に視覚的に撮像装置１００の姿勢状態を表示しても良い。図２では目盛の中心位置を撮像装置１００が水平な状態として説明している。

一方、図２（ｂ）はレリーズスイッチ部材を押下してシャッタスイッチＳＷ２がＯＮになったときに加速度センサ３００が受ける加速度の状態を示した図である。撮影者がレリーズスイッチ部材を押下したときの手の揺れなどの影響で撮像装置１００に対して加速度が発生し、加速度センサ３００がこの揺れを検出してしまう。またシャッタスイッチＳＷ２はレリーズスイッチ部材を完全に押下した時の感覚が撮影者に伝わるようにあえてクリック感を付けている場合が多い。このクリックの振動が撮像装置１００の基板に伝わることで、例え撮像装置１００が固定されていたとしても正確な傾きが検出できない。その結果、図２（ｂ）のようにＸ軸やＹ軸に振動成分の加速度が検出され、シャッタスイッチＳＷ２ＯＮ直後の加速度から傾き角度を検出すると誤差が発生してしまう。その結果、撮像装置１００の姿勢状態を示す目盛表示も変動してしまい、正しい姿勢を確認出来ないことを示している。

図３ではレリーズスイッチ部材押下時に傾き情報を取得して、撮影後の画像に対して傾き補正処理を行った場合に誤補正してしまう例を説明する。図３（ａ）は撮影時に撮像装置１００が静止状態かつ水平状態で撮影された画像である。しかし、レリーズスイッチ部材を押下した直後に撮影画像の傾き情報を取得して撮影画像に関連付けて記録したため、図３（ｃ）ではレリーズスイッチ部材押下時の振動が加速度センサ３００に伝わって、撮像装置１００の傾きが垂直から角度σだけ誤検知してしまうことを説明している。その結果、撮影画像に対して傾き補正処理を行うと図３（ｂ）のように角度σだけ撮影画像が傾いて補正されてしまう。

本実施例１は上記問題を解決する手段を提案するものである。図４は撮像装置１００の静止画撮影シーケンスにおいて傾き情報を取得する処理の一例を示す図である。

まず、ライブ画像を画像表示部２８に表示するための露光を行い、シャッタスイッチＳＷ２が押下されて露光開始が指示されると、撮像素子１４の駆動切り替えなどの準備処理の後に、静止画撮影の露光が開始される。続いて、あらかじめ露光前に測定された所望な露光量が撮像素子１４に蓄積される時間が経過したら、シャッタを閉じる処理が実行される。

図４はレリーズスイッチ部材を押下してシャッタスイッチＳＷ２がＯＮになったときの振動が図中の加速度波形のように撮像装置１００内の加速度センサ３００で検出されるため、レリーズスイッチ部材が押下された直後に撮像装置１００の傾き情報を検出すると傾き情報の検出精度が低下する場合があることを示す。ＶＤは垂直同期信号である。

本実施例１では所望な露光量が撮像素子に蓄積される時間が経過したら、シャッタ羽根を閉じるタイミングに合わせて撮像装置１００の傾き情報の検出を行う。ここでは図示しないが、シャッタ羽根を閉じ切る際にシャッタ羽根が停止部材に突き当たるために振動が発生する。よってシャッタ羽根を閉じる制御が開始されるタイミングで傾き情報の検出を行うことにより、シャッタ羽根が閉じ切った振動を検出せずに傾き情報を取得することが出来る。

図５は図４で示す撮像装置１００の傾き情報を取得する処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００では、システム制御部５０は撮影者に寄ってレリーズスイッチ部材が押され、シャッタスイッチＳＷ２がＯＮされて撮影開始指示がなされたかどうかの判定を行う。撮影開始指示がない場合は（Ｓ１００でＮｏ）システム制御部５０は所定の周期で撮影開始指示の検出処理を繰り返す。撮影開始指示が検出されたとき（Ｓ１００でＹｅｓ）には、システム制御部５０は静止画撮影の露光を開始する（Ｓ１０１）。撮像素子１４に所望な露光量になるまで電荷が蓄積されると、システム制御部５０は露出制御部４０を介してシャッタ羽根を閉じる処理（シャッタ閉処理）を開始する（Ｓ１０２）。そして撮像装置１００のシステム制御部５０に備わる傾き情報検出部３０１は、加速度センサ３００から撮像装置１００の傾き情報ωを取得する（Ｓ１０３）。その後、シャッタ閉処理が終了して（Ｓ１０４）、撮像素子１４が遮光された状態になることで露光終了とする（Ｓ１０５）。露光終了後に撮像素子１４に蓄積された電荷を取り出して現像処理を行い、撮影画像データを取得する（Ｓ１０６）。システム制御部５０はステップＳ１０３で取得した前記撮影時の傾き情報ωを前記撮影画像データに関連付けてメモリ３０あるいは記録媒体２００に記録する（Ｓ１０７）。

上記ではシャッタをメカ的な遮光装置として説明しているが、遮光装置を用いないでも撮像素子１４に蓄積された電荷を読み出し転送路などに移動して電荷の蓄積を停止させる処理を用いる場合はステップＳ１０２とステップＳ１０４の処理を行わず、ステップＳ１０５の露光終了処理時に撮像装置１００の傾き情報ωを取得しても構わない。

本発明の実施例２である撮像装置を図６および図７により説明する。実施例２の概略構成は図１のブロック図に示される構成と同様である。実施例２は、露光期間が所定の時間よりも長い場合に対処するものである。

図６は撮像装置１００の静止画撮影シーケンスにおいて露光時間Ｓが所定の閾値時間Ｔよりも長い場合の傾き情報を取得する処理の一例を示す図である。

シャッタスイッチＳＷ２がＯＮされて露光開始が指示されてから所定時間ｔが経過した後に撮像装置１００の傾き情報を取得する。ここで、所定時間ｔとは撮像装置１００の傾き情報を検出するまでの待ち時間である。この所定時間ｔについて以下に説明する。

図６に示すように撮影開始が指示されてから静止画の露光が開始されるまでの準備時間をＡとし、静止画撮影の露光時間をＳとする。そしてシャッタスイッチＳＷ２が押下されてからシャッタスイッチＳＷ２を押下したときの振動が収束するまでの時間をＢとすると
Ｂ＜ｔ＜（Ａ＋Ｓ）
の関係が成り立つように所定時間ｔが決定される。よってｔ−Ａを所定の閾値時間Ｔとして、露光時間Ｓが閾値時間Ｔより大きい場合はシャッタスイッチＳＷ２がＯＮされて露光開始が指示されてから所定時間ｔが経過した後に撮像装置１００の傾き情報を取得する。ここで、次式のように所定時間ｔが撮影開始が指示されてから静止画の露光が終了するまでの時間よりも長い場合は、撮像装置１００の傾き情報を撮影画像に記録しない。

ｔ≧（Ａ＋Ｓ）
ここで振れや流し撮り、乗り物に乗っている場合など、露光期間中に加速度センサ３００によって撮像装置１００が重力加速度以外の加速度を検出することで静止状態でないと判断した場合（ｔ≦Ｂ）、検出する傾き情報が信用出来ないため、撮影画像データに傾き情報を記録しないようにする。

図７は図６で示す撮像装置１００の傾き情報を取得する処理を示すフローチャートである。まずステップＳ１００では撮像装置１００のシャッタスイッチＳＷ２がＯＮされて撮影開始指示がなされたかどうかの判定を行っている。撮影開始指示がない場合は（Ｓ１００でＮｏ）システム制御部５０は所定の周期で撮影開始指示の検出処理を繰り返す。撮影開始指示が検出されたとき（Ｓ１００でＹｅｓ）には、システム制御部５０は静止画撮影の露光時間Ｓを判定する。露光時間Ｓが所定の閾値時間Ｔより短い場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、システム制御部５０は露光を開始する（Ｓ１０１）。システム制御部５０は露出制御部４０を介して撮像素子１４に所望な露光量になるまで電荷が蓄積されるとシャッタ羽根を閉じる処理（シャッタ閉処理）を開始する（Ｓ１０２）。そして、撮像装置１００のシステム制御部５０に備わる傾き情報検出部３０１にて撮像装置１００の傾き情報ωを取得する（Ｓ１０３）。その後、シャッタ閉処理が終了して（Ｓ１０４）、撮像素子１４が遮光された状態になることで露光終了とする（Ｓ１０５）。露光終了後に撮像素子１４に蓄積された電荷を取り出して現像処理を行い、撮影画像データを取得する（Ｓ１０６）。そしてシステム制御部５０はステップＳ１０３で取得した前記撮影時の傾き情報ωを前記撮影画像データに関連付けて記録する（Ｓ１０７）。

露光時間Ｓが所定の閾値時間Ｔ以上であった場合（Ｓ１１０でＮｏ）、システム制御部５０は露光を開始する（Ｓ１１１）。ステップＳ１００で撮影開始指示が検出されてからの時間を計測し（Ｓ１１０でＮｏ）、システム制御部５０は所定時間ｔが経過すると（Ｓ１１１でＹｅｓ）撮像装置１００のシステム制御部５０に備わる傾き情報検出部３０１にて撮像装置１００の傾き情報ωを取得する（Ｓ１１３）。撮像素子１４に所望な露光量になるまで電荷が蓄積されるとシャッタ閉処理が開始され（Ｓ１１４）、シャッタ閉処理が終了すると（Ｓ１０４）、以下ステップＳ１０５からステップＳ１０７の一連の処理を行う。

本発明の実施例３である撮像装置を図８および図９により説明する。実施例３の概略構成は図１のブロック図に示される構成と同様である。実施例３は、露光期間が所定よりも長い場合に実施例２と異なる処理にて対処するものである。

図８は撮像装置１００の静止画撮影シーケンスにおいて露光時間Ｓが所定の閾値時間Ｔよりも長い場合の傾き情報を取得する、図６とは異なる処理の一例を示す図である。

加速度センサ３００はシャッタスイッチＳＷ２がＯＮされて所定時間ｔが経過した後から露光終了までの撮像装置１００の加速度情報を所定のサンプリング周期で検出する。傾き情報検出部３０１は加速度センサ３００が取得した姿勢検出のための加速度データ（ａ１、ａ２、・・・ａｎ）から、撮像装置１００の傾き情報（ω１〜ωｎ）を取得する。傾き情報検出部３０１は得られた傾き情報に対して平均値を算出して撮影画像データに関連付けて記録しても構わないし、サンプリング周期の情報と共にすべての傾き情報（ω１〜ωｎ）を撮影画像データに関連付けて記録してもよい。

図９は図８で示す撮像装置１００の傾き情報を取得する処理を示すフローチャートである。ステップＳ１００〜Ｓ１０２、Ｓ１０４〜Ｓ１０６、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１４は実施例１および２の同じステップと同じ処理を行うものなので、説明を省略する。露光時間Ｓが所定の閾値時間Ｔより短い場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、ステップ１０１で露光が開始される。ステップ１０２でシャッタ閉処理が開始されると、撮像装置１００のシステム制御部５０に備わる傾き情報検出部３０１は撮像装置１００の傾き情報ωｎを取得する（Ｓ１３０）。ここでの処理はｎ＝１となる。その後、傾き情報検出部３０１はステップＳ１３０で取得した前記撮影時の傾き情報ω１を撮影画像データに関連付けて記録する（Ｓ１３１）。

露光時間Ｓが所定の閾値時間Ｔ以上であった場合（Ｓ１１０でＮｏ）、露光が開始される。撮影開始指示が検出されてから所定時間ｔが経過すると、ステップＳ１３２に進む。ステップＳ１３２では撮像装置１００のシステム制御部５０に備わる傾き情報検出部３０１は撮像装置１００の傾き情報ω１〜ωｎをシャッタ閉終了までの期間取得する（Ｓ１３２）。そして、ステップＳ１３１ではシステム制御部５０は露光期間中の傾き情報ω１〜ωｎの平均角度を撮影画像データに関連付けて記録する。

上記ステップＳ１３１では露光期間中の傾き情報ω１〜ωｎの平均角度を算出すると説明しているが、露光期間中の傾き情報をすべて撮影画像データに関連付けて記録しても構わない。

本発明の実施例４である撮像装置を図１０および図１１により説明する。実施例４の概略構成は図１のブロック図に示される構成と同様である。実施例４は、フラッシュ撮影に対処するものである。

図１０は撮像装置１００のフラッシュ発光を伴う静止画撮影シーケンスにおいて傾き情報を取得する処理の一例を示す図である。

レリーズスイッチ部材が押下されてシャッタスイッチＳＷ２がＯＮになり露光開始が指示されると、撮像素子１４の駆動切り替えなどの準備処理の後に静止画撮影の露光が開始される。続いて、露光期間中に同調してフラッシュ発光部５７が所定時間発光するように制御される。図１に示されるように、システム制御部５０内に、フラッシュ発光部５７が発光するタイミングや発光量、発光時間などを制御するフラッシュ発光指示部３０５を備える。これによりフラッシュ光が届いた被写体は撮影画像の中で停止したように撮影される。このとき、露光中にフラッシュが同調して発光するタイミングで、傾き情報検出指示部３０２が傾き情報検出指示を出し、傾き情報検出部３０１が撮像装置１００の傾き情報の検出を行う。

図１１は図１０で示す撮像装置１００の傾き情報を取得する処理を示すフローチャートである。まずステップＳ１００ではシステム制御部５０は撮像装置１００のシャッタスイッチＳＷ２がＯＮされて撮影開始指示がなされたかどうかの判定を行う。撮影開始指示がない場合は（Ｓ１００でＮｏ）システム制御部５０は所定の周期で撮影開始指示の検出処理を繰り返す。撮影開始指示が検出されたとき（Ｓ１００でＹｅｓ）静止画撮影の露光を開始する（Ｓ１０１）。露光期間中に同期してフラッシュ発光部５７の発光指示が行われると（Ｓ１４０）、フラッシュ発光と共に撮像装置１００のシステム制御部５０に備わる傾き情報検出指示部３０２が検出指示を出し、傾き情報検出部３０１にて撮像装置１００の傾き情報ωを取得する（Ｓ１０３）。撮像素子１４に所望な露光量になるまで電荷が蓄積されるとシャッタ閉処理が開始される（Ｓ１０２）。その後のステップＳ１０４〜Ｓ１０７は図５と同様であるので、説明を省略する。

本発明の実施例５である撮像装置を図１２および図１３により説明する。実施例５の概略構成は図１のブロック図に示される構成と同様である。実施例５は、複数回の分割露光撮影に対処するものである。

図１２は撮像装置１００において露光時間を３分割して連続撮影を行い、最初の撮影画像に対して残りの撮影画像を多重化処理し、合成画像を取得する分割露光撮影のシーケンスを示すものであり、本シーケンスにおける傾き情報を取得する処理の一例を示す図である。

レリーズスイッチ部材が押下されてシャッタスイッチＳＷ２がＯＮになり露光開始が指示されると、撮像素子１４の駆動切り替えなどの準備処理の後に、１回目の静止画撮影の露光が開始される。続いて、あらかじめ露光前に測定された所望な露光量が撮像素子１４に蓄積される時間が経過したら、撮像装置１００の傾き情報の検出を行うと同時にシャッタ羽根を閉じる処理を行う。シャッタ羽根を閉じる処理が終了して撮像素子１４が遮光された状態になると、撮像素子１４に蓄積された電荷を取り出してデジタルデータに変換後、画像データを一時的にメモリ３０に記憶しておく。

続いて２〜３回目までの撮影を行う。まず、１回目に撮影した際に閉じたシャッタ羽根を開き、２回目の露光が開始される。所望な露光量が撮像素子１４に蓄積される時間が経過したら、再びシャッタ羽根を閉じて撮像素子１４に蓄積された電荷を取り出してデジタルデータに変換し、画像情報を一時的にメモリ３０に記憶しておく。これらの撮影処理を３回目まで行い、メモリ３０に記憶した３枚の画像データを画像処理部２０によって現像処理を行う。そして１回目の画像を基準にして２〜３回目の画像を順番に位置合わせして多重化処理を行う。これら一連の分割露光撮影は画像処理部２０に備わる分割露光撮影処理部３０６で行われる。

以上の処理によって撮影した３枚の画像を多重化して１枚に合成した画像データに関連付けて記録する撮像装置１００の傾き情報は、１回目の撮影で検出した撮像装置１００の傾き情報を記録するものとする。

図１３は図１２で示す撮像装置１００の傾き情報を取得する処理を示すフローチャートである。図１２では露光時間を３分割で連続撮影を行うように説明しているが、総露光時間に応じて分割数を変更してもよい。

そこで、図１３では露光時間をｍ分割して連続撮影するものとして以下に説明する。ステップＳ１００ではシステム制御部５０は撮像装置１００のレリーズスイッチ部材が押下されてシャッタスイッチＳＷ２がＯＮになると、撮影開始指示がなされたかどうかの判定を行っている。撮影開始指示がない場合は（Ｓ１００でＮｏ）システム制御部５０は所定の周期で撮影開始指示の検出処理を繰り返す。撮影開始指示が検出されたとき（Ｓ１００でＹｅｓ）、システム制御部５０で検出した露光時間の分割数ｍを決定し（Ｓ１５０）、撮影枚数のカウントを１に初期化する。ステップＳ１５０においては、システム制御部５０は連続撮影枚数をカウントする処理を行い、撮影枚数がｍになるまで（Ｓ１５１でＹｅｓ）撮影を繰り返す。システム制御部５０はまず露光を開始して（Ｓ１０１）、撮像素子１４に所望な露光量になるまで電荷が蓄積されると露出制御部４０を介してシャッタ閉処理を開始する（Ｓ１０２）。

ここで、１枚目の撮影であった場合（Ｓ１５３でＹｅｓ）、撮像装置１００のシステム制御部５０に備わる傾き情報検出部３０１は撮像装置１００の傾き情報ωを取得する（Ｓ１０３）。その後、シャッタ閉処理が終了して（Ｓ１０４）撮像素子１４が遮光された状態になると、システム制御部５０は露光を終了して撮像素子１４に蓄積された電荷を取り出す処理を実行する（Ｓ１０５）。

露光終了後に（Ｓ１０５）、システム制御部５０は撮影枚数のカウントをインクリメントする（Ｓ１５４）。そしてシステム制御部５０は露出制御部４０を介して次の撮影のためにシャッタ開処理を行い（Ｓ１５５）、ステップＳ１５１の処理に戻る。ステップＳ１５３で１枚目の撮影で無かった場合は（Ｓ１５３でＮｏ）、上記のステップＳ１０４からＳ１５５の処理を行い、ステップＳ１５１の処理に戻る。

上記のステップＳ１０１からＳ１５５までの処理をｍ回繰り返したのち、ステップＳ１５１で撮影枚数がｍと判定されたならば（Ｓ１５１でＹｅｓ）、分割露光撮影処理部３０６はステップＳ１０５で取得したｍ枚の撮影画像データを現像してそれぞれを多重化処理によって合成する（Ｓ１５２）。このときの分割露光撮影処理部３０６は多重化処理として、被写体の位置や大きさ、回転方向などをアフィン変換などによってそれぞれの画像を揃えるように処理を加えてから多重化処理を行う。ステップＳ１５６で取得した１枚目の撮像装置１００の傾き情報ωをステップＳ１５２で合成した撮影画像データに関連付けて記録する（Ｓ１０７）。

また、図１２で説明した撮像装置１００の処理フローにおいて、１枚目に撮影した画像の露光終了時に撮像装置１００の傾き情報を取得すると説明しているが、図８で説明したようにシャッタスイッチＳＷ２が押下されて所定時間ｔが経過した後から露光終了までの加速度情報を所定の周期でサンプリングしてもよい。これにより得られた傾き情報は平均値を算出して撮影画像データに関連付けて記録しても構わない。また、周期情報と共にサンプリングした全ての傾き情報（ω１〜ωｎ）を撮影画像データに関連付けて記録してもよい。

更に１枚目の撮影からｍ枚目露光が終了するまでの期間、撮像装置１００の加速度情報を所定の周期でサンプリングを行い、これにより得られた傾き情報の平均値を算出して撮影画像データに関連付けて記録しても構わない。あるいは、サンプリングした時間と検出した撮像装置１００の傾き情報（ω１〜ωｎ）の全てを撮影画像データに関連付けて記録してもよい。

あるいは、１〜ｍ枚目のいずれか１枚または複数枚の露光中にフラッシュ発光部５７を発光して撮影を行う場合、前記フラッシュ発光部が発光した撮影画像における撮像装置１００の傾き情報を撮影画像データに関連付けて記録してもよい。

また、図示しないが上記で説明した撮像装置１００の傾き情報は撮影画像に関連付けて記録するだけでなく、傾き補正処理部３０３にて撮影後に前記傾き情報を用いて傾き補正を行った撮影画像を記録するようにしても構わない。このとき、補正後の撮影画像には撮像装置の傾き情報は記録しないようにしてもよい。

上記の説明では撮像装置１００の傾き情報を加速度センサの出力値から算出して検出するように説明しているが、回転方向の傾き情報が検出可能なセンサを用いて代用しても構わない。また、水平方向の傾きを検出して撮影画像に関連付けて記録すると説明しているが、アオリ方向の傾き情報についても水平方向の傾きと同様のタイミングで検出してもよいことは言うまでもない。

上述の実施例１ないし５のいずれにおいても、傾き角度の検出を露光期間中に指示しているので、撮影開始指示手段の操作により発生する振動の影響をなくすことができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ 撮像装置
６３ 第２シャッタスイッチＳＷ２
３００ 加速度センサ
３０１ 傾き情報検出部
３０２ 傾き情報検出指示部
３０５ フラッシュ発光指示部
３０６ 分割露光撮影処理部

Claims (8)

1. 傾き角度を検出する傾き検出手段を備える撮像装置において、
   前記傾き検出手段による前記撮像装置の傾き角度の検出を露光期間中に指示する傾き検出指示手段と、
   前記傾き検出手段によって検出された傾き角度を撮影画像に関連付けて記録する記録手段と、
   撮影開始を指示する撮影開始指示手段と、を有し、
   前記傾き検出指示手段は、前記傾き角度の検出を指示する露光期間中のタイミングを、前記撮影開始指示手段により撮影開始が指示されてから所定時間が経過したタイミングとし、
   前記所定時間が経過する前に露光が終了した場合、前記傾き角度を撮影画像に関連付けて記録しないことを特徴とする撮像装置。
2. 傾き角度を検出する傾き検出手段を備える撮像装置において、
   前記傾き検出手段による前記撮像装置の傾き角度の検出を露光期間中に指示する傾き検出指示手段と、
   前記傾き検出手段によって検出された傾き角度を撮影画像に関連付けて記録する記録手段と、
   撮影開始を指示する撮影開始指示手段と、を有し、
   前記傾き検出指示手段は、前記撮影開始指示手段により撮影開始が指示されてから所定時間が経過したことに応じて前記傾き角度の検出を指示し、前記所定時間が経過してから露光終了までの露光期間に、所定のサンプリング周期で複数の傾き角度の検出を指示することを特徴とする撮像装置。
3. 前記記録手段は、前記複数の傾き角度の平均値を記録することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記所定時間は、前記撮影開始指示手段の操作により発生する振動が収束するまでの時間よりも長く、前記撮影開始指示手段によって撮影開始が指示されてから露光開始までの時間に露光時間を加えた時間よりも短く決定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
5. 被写体を照明する発光手段と、
   前記発光手段に発光を指示する発光指示手段とを有し、
   前記傾き検出指示手段は、前記発光指示手段が露光期間中に発光を指示するとき、前記傾き角度の検出を指示することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
6. 露光期間を分割して連続撮影を行い、それぞれの撮影した画像を重畳して合成画像を取得する分割露光撮影手段を有し、
   前記傾き検出指示手段は、前記分割露光撮影手段によって複数回の露光が行われるとき、前記傾き検出手段による前記傾き角度の検出を１回目の露光期間中に指示することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
7. 撮像装置の傾き角度の検出を露光期間中に指示する傾き検出指示ステップと、
   前記傾き検出指示ステップにおける指示により前記撮像装置の傾き角度を検出する傾き検出ステップと、
   前記傾き検出ステップにて検出された傾き角度を撮影画像に関連付けて記録する記録ステップと、
   撮影開始を指示する撮影開始指示ステップと、を有し、
   前記傾き検出指示ステップでは、前記傾き角度の検出を指示する露光期間中のタイミングを、前記撮影開始が指示されてから所定時間が経過したタイミングとし、
   前記記録ステップでは、前記所定時間が経過する前に露光が終了した場合、前記傾き角度を撮影画像に関連付けて記録しないことを特徴とする撮像装置の制御方法。
8. 撮像装置の傾き角度の検出を露光期間中に指示する傾き検出指示ステップと、
   前記傾き検出指示ステップにおける指示により前記撮像装置の傾き角度を検出する傾き検出ステップと、
   前記傾き検出ステップにて検出された傾き角度を撮影画像に関連付けて記録する記録ステップと、
   撮影開始を指示する撮影開始指示ステップと、を有し、
   前記傾き検出指示ステップでは、前記撮影開始が指示されてから所定時間が経過したことに応じて前記傾き角度の検出を指示し、前記所定時間が経過してから露光終了までの露光期間に、所定のサンプリング周期で複数の傾き角度の検出を指示することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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