(57)【要約】【課題】地球上の地磁気は非常に微弱であるので、地磁気センサは磁界を発生する部品、又はユニットから遠ざけて配置したいが、一方で撮像装置の外観に与える影響はなるべくなくしたい。これらの要求を満たす地磁気センサの配置場所が求められていた。【解決手段】電子機器は本体と、ユーザから操作され、本体に対して相対的な向きが変わる操作部材と、操作部材に取り付けられた地磁気センサと、本体に対する操作部材の向きに基づいて、地磁気センサの示す方位を補正する補正部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
ユーザから操作され、前記本体に対して相対的な向きが変わる操作部材と、
前記操作部材に取り付けられた地磁気センサと、
前記本体に対する前記操作部材の向きに基づいて、前記地磁気センサの示す方位を補正する補正部と
を備える電子機器。
【請求項２】
前記操作部材は、前記本体から突出して配された請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記操作部材は、前記本体に対して回転可能に配される請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記本体に対する前記操作部材の向きを検出する検出部をさらに備え、
前記補正部は前記検出部で検出された向きに基づいて前記方位を補正する請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記本体は、前記本体に対する前記操作部材の相対的な向きに応じた機能を実行し、
前記補正部は、前記本体によりいずれの機能が実行されているかに基づいて前記方位を補正する請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記本体の加速度を検知する加速度センサをさらに備え、
前記補正部は、前記加速度センサからで検知された加速度と、前記本体に対する前記操作部材の向きとに基づいて、前記方位を補正する請求項１から５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の電子機器と、
被写体を撮像して画像を生成する撮像部と
を備える撮像装置。
【請求項８】
前記撮像部は、前記画像に、前記補正部により補正された前記方位の情報を付加して出力する請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
本体、ユーザから操作され、前記本体に対して相対的な向きが変わる操作部材、および、前記操作部材に取り付けられた地磁気センサを備える電子機器を制御するプログラムであって、
前記本体に対する前記操作部材の向きに基づいて、前記地磁気センサの示す方位を補正する補正機能を実現するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、撮像装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置で生成された画像にＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）から得られる緯度、経度、高度などの情報と一緒にカメラの向きを示す方位情報をＥｘｉｆ（Ｅｘｃｈｅｎｇｅａｂｌｅ  ｉｍａｇｅ  ｆｉｌｅ  ｆｏｒｍａｔ）情報として記録する技術が知られている。方位情報を得る方法として、地磁気センサによる地球上の地磁気の向きを検出する方法が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平０４−３５９２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
地球上の地磁気は非常に微弱であるので、撮像装置に搭載される磁界を発生する部品等の影響を大きく受ける。そこで、地磁気センサはこれらの部品等から遠ざけて配置したいが、一方で撮像装置の外観に与える影響はなるべくなくしたい、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、本体と、ユーザから操作され、本体に対して相対的な向きが変わる操作部材と、操作部材に取り付けられた地磁気センサと、本体に対する記操作部材の向きに基づいて、地磁気センサの示す方位を補正する補正部とを備える電子機器が提供される。
【０００５】
本発明の第二態様として、上述の電子機器と、被写体を撮像して画像を生成する撮像部とを備える撮像装置が提供される。
【０００６】
本発明の第三態様として、本体、ユーザから操作され、本体に対して相対的な向きが変わる操作部材、および、操作部材に取り付けられた地磁気センサを備える電子機器を制御するプログラムであって、本体に対する操作部材の向きに基づいて、地磁気センサの示す方位を補正する補正機能を実現するプログラムが提供される。
【０００７】
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。これら特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】撮像装置の正面斜視図である。
【図２】撮像装置の上面図である。
【図３】モードダイヤルの上断面図である。
【図４】モードダイヤル周辺の横断面図である。
【図５】図４のＡ方向から見た部分斜視図である。
【図６】モードダイヤルの回路を含む、機能ブロック図である。
【図７】補正テーブルを表形式で示す図である。
【図８】撮像装置の撮像動作を示すフローチャートである。
【図９】他の回転体の周辺の横断面図である。
【図１０】図９のＢ部分矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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係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。
【００１０】
図１は撮像装置１００の正面斜視図であり、図２は上面図である。撮像装置１００はモードダイヤル１０２、レリーズボタン１０４、電源ボタン１０６、撮像レンズ１０８、および加速度センサ１１０を有する。
【００１１】
図示するように、撮像装置１００へ向かう光軸２００に平行な方向をｚ軸プラス方向と定め、ｚ軸と直交する平面において紙面右へ向かう方向をｘ軸プラス方向、紙面上方向をｙ軸プラス方向と定める。以降のいくつかの図においては、図１の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。
【００１２】
モードダイヤル１０２は、撮像装置１００の−ｘかつ＋ｙ側に、撮像装置１００本体から突出して配される。モードダイヤル１０２はユーザから操作されることにより、撮像装置１００本体に対して相対的な向きが変わる。当該操作に基づいて、モードダイヤル１０２は、撮像装置１００の本体に対する、モードダイヤル１０２の相対的な向きに応じた機能を実行させる。
【００１３】
図２に示す例において、撮像装置１００には１２個の撮像モードが準備されている。撮像モードは、ＡＵＴＯ２１０、発行禁止オート２１２、ポートレート２１４、風景２１６、こどもスナップ２１８、スポーツ２２０、クローズアップ２２２、夜景ポートレート２２４、マニュアル２２６、絞り優先オート２２８、シャッタ優先オート２３０、およびプログラムオート２３２を含む。ユーザはモードダイヤル１０２を回転させて、設定したい撮像モードの表示とマーク２４０との位置を合わせることで、ユーザは撮像モードを入力する。
【００１４】
レリーズボタン１０４は撮像装置１００の本体の−ｘかつ＋ｙ側に設けられ、被写体を撮像する指示の入力を受け付ける。電源ボタン１０６は、レリーズボタン１０４の外縁を囲うように設けられる。電源ボタン１０６は、撮像装置１００の電源のＯＮからＯＦＦ、または、ＯＦＦからＯＮへの切り替えの入力を受け付ける。撮像光学系としての撮像レンズ１０８は、撮像装置１００の前面の中央部に設けられ、光軸２００に沿って入射する被写体光束を撮像素子へ導く。撮像レンズ１０８は、撮像装置１００に対して着脱できる交換式レンズであっても良いし、本体と一体型でもよい。
【００１５】
加速度センサ１１０は撮像装置１００の本体内の＋ｘ側に設けられ、重力方向を検出する。３軸の加速度センサ１１０を３軸分配することで、撮像装置１００の姿勢を検出する。
【００１６】
本実施形態の加速度センサ１１０は、３軸の加速度を計測する素子が一体的に形成された３軸加速度センサを用いている。加速度センサ１１０としては、ピエゾ抵抗型、静電容量型、または熱検知型のいずれの方式の加速度センサが適用されても良い。本実施形態では、加速度センサ１１０は、ｚｘ平面が水平面となるような撮像装置１００の姿勢を基準姿勢となるように設定されている。
【００１７】
図３はモードダイヤル１０２の上断面図である。モードダイヤル１０２は滑り止め部１１２、地磁気センサ１１４、および電気基盤１１６を有する。滑り止め部１１２は、モードダイヤル１０２の周囲に設けられた凹凸であって、ユーザがモードダイヤル１０２を回す際の滑り止めの機能を担う。
【００１８】
地磁気センサ１１４はモードダイヤル１０２内に取り付けられ、地磁気に対する地磁気センサ１１４の向きを検出する。本実形態では３軸の地磁気センサを用いている。地磁気センサ１１４で使用される磁気センサ素子としては、ＭＲ（ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、ＭＩ（ｍａｇｎｅｔｏ−ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）素子、またはホール素子のいずれの方式の加速度センサが適用されても良い。
【００１９】
地磁気センサ１１４をモードダイヤル１０２内に設けることで、撮像装置１００の外観に影響を与えずに、且つ、撮像装置１００の内部に存する磁界を発生する部品から遠ざけて配置できる。
【００２０】
電気基盤１１６は地磁気センサ１１４を支持するとともに、電気的に接続される。当該電気基盤１１６は、地磁気センサ１１４から出力される電気信号を演算処理して、地磁気に対する地磁気センサ１１４の向きを方位情報として出力する。
【００２１】
図４は、モードダイヤル１０２周辺の横断面図である。モードダイヤル１０２は、蓋部材１１８、箱部材１２０、電極１２２、回転体１２８、固定部材１３０および配線１９０を備える。
【００２２】
箱部材１２０は、樹脂により中空の箱形状に成形される。箱形状の中空部には地磁気センサ１１４と電気基盤１１６とが上下に重ねられ、中空部の底面に固定される。箱形状から突出した円柱形状部には、回転体１２８が当該円柱形状部に対して固定部材１３０により固定される。これにより、箱部材１２０と回転体１２８とは一体的に回転する。箱部材１２０の上面は、地磁気センサ１１４、及び電気基盤１１６が固定された後に、樹脂製の蓋部材１１８で封止される。
【００２３】
配線１９０は、一端が電気基盤１１６に電気的に接続されるとともに、他端が制御部１４８に電気的に接続される。これにより、配線１９０は、電気基盤１１６からの方位情報を制御部１４８へ伝達する。
【００２４】
図５は図４のＡ方向から見た部分斜視図である。電極１２２は回転体１２８の端面に一体的に設けられている。電極１２２は、撮像モードの数に対応して、１２個の放射状接点１３６を有する。これら１２個の放射状接点１３６の位置は、モードダイヤル１０２に表示された１２の撮像モードの表示位置に対応している。電極１２２の一端は参照電位に接続され、他端はアースに接続される。
【００２５】
板金接点１２６は装置外装１２４に機械的に固定される。板金接点１２６の一端は弾性を有し、放射状接点１３６のいずれかと電気的に接続する。板金接点１２６の他端はＡ／Ｄ変換回路１４３と電気的に接続する。
【００２６】
回転体１２８の板金接点１２６に対向する側には、位置決め部材１３２と付勢部材１３４とが設けられている。回転体１２８に設けられた１２個の凹部１３８の位置も、モードダイヤル１０２に表示された１２個の撮像モードの表示位置に対応して設けられている。
【００２７】
付勢部材１３４は、位置決め部材１３２を回転体１２８に向けて付勢する。この付勢力により位置決め部材１３２が凹部１３８に入ることで、回転体１２８の回転位置が固定される。回転体１２８とモードダイヤル１０２とは一体的に回転するので、モードダイヤル１０２における撮像モードが表示されていない回転位置でモードダイヤル１０２が止まることが防がれる。
【００２８】
配線１９２は、一方が電極１２２に電気的に接続され、他方が制御部１４８に電気的に接続される。これにより、配線１９２は、電極１２２からの信号を制御部１４８へ伝達する。また、配線１９２は上記配線１９０と別個の配線として引き回すことができる。
【００２９】
図６はモードダイヤルの回路を含む、機能ブロック図である。撮像装置１００は、撮像レンズ１０８、ダイヤル回路１４２、Ａ／Ｄ変換回路１４３、撮像素子１４４、駆動部１４６、制御部１４８、Ａ／Ｄ変換回路１５０、メモリ１５２、画像処理部１５４、メモリカードＩＦ１５６、操作部１５８、表示部１６０、ＬＣＤ駆動回路１６２、メモリカード１６４、ＡＦセンサ１６６、加速度センサ１１０、および地磁気センサ１１４を備える。
【００３０】
撮像素子１４４は、撮像レンズ１０８の焦点面近傍に配置されている。撮像素子１４４は、二次元的に複数の光電変換素子が配された、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサである。
【００３１】
駆動部１４６は、撮像素子１４４の光電変換素子からの画像信号を読み取るべく駆動する。撮像装置１００は、駆動部１４６によりタイミング制御されて、受光面上に結像された被写体像を画像信号に変換してＡ／Ｄ変換回路１５０へ出力する。Ａ／Ｄ変換回路１５０は、撮像素子１４４が出力する画像信号をデジタル画像信号に変換してメモリ１５２へ出力する。
【００３２】
放射状接点１３６間には抵抗１４０が配される。接点位置が切り替わると、参照電位と当該放射状接点１３６との間の抵抗１４０の数が増減する。したがって、制御部１４８は、当該抵抗値を検出することにより、板金接点１２６がいずれの放射状接点１３６と接触しているかを検知することができ、これによりモードダイヤル１０２の回転位置を知ることができる。制御部１４８は、モードダイヤル１０２の回転位置に基づいて、当該撮像モードでの駆動部１４６、撮像レンズ１０８等の撮像条件を設定する。
【００３３】
画像処理部１５４は、メモリ１５２をワークスペースとして種々の画像処理を施して、画像データを生成する。画像処理部１５４は、算出された方位情報を画像データにＥｘｉｆ情報として記録したり、撮像素子１４４の画素配列に即して、入力される画像信号から選択された画像フォーマットに従って画像データを調整する機能を担う。
【００３４】
画像処理部１５４によって生成された画像データは、ＬＣＤ駆動回路１６２により表示信号に変換され、表示部１６０に表示される。また、メモリカードＩＦ１５６に装着されているメモリカード１６４に記録される。
【００３５】
ＡＦセンサ１６６は、被写体空間に対して複数の測距点が設定された位相差センサであり、それぞれの測距点において被写体像のデフォーカス量を検出する。一連の撮像シーケンスは、操作部１５８がユーザの操作を受け付けて、制御部１４８へ操作信号を出力することにより開始される。撮像シーケンスに付随するＡＦ，ＡＥ等の各種動作は、制御部１４８に制御されて実行される。例えば、制御部１４８は、ＡＦセンサ１６６の検出信号を解析して、撮像レンズ１０８の一部を構成するフォーカスレンズを移動させる合焦制御を実行する。なお、撮像素子１４４をＡＦセンサ１６６の代わりに用いてもよく、その場合には別個のＡＦセンサ１６６は設けなくてよい。
【００３６】
加速度センサ１１０は、重力方向に対する光軸２００の傾きを算出して、算出結果を制御部１４８へ出力する。地磁気センサ１１４は地磁気方向に対する光軸２００の向きを算出して、算出結果をＡ／Ｄ変換回路１４３へ出力する。Ａ／Ｄ変換回路１４３は算出結果をデジタル信号に変換して制御部１４８へ出力する。
【００３７】
図７は、補正テーブル１７０の一例を示す。補正テーブル１７０は、モードダイヤル１０２の位置情報１７２と補正値１７６とが対応付けられている。図７の例において、ＡＵＴＯ２１０の位置が基準位置Ａに設定されている。よって例えば、ｚ軸が北向きとなるように撮像装置１００が配されたときに、制御部１４８は、地磁気センサ１１４が示す北向きを撮像装置１００のｚ軸であると判断するように設定する。
【００３８】
さらに、図７に示す例において、撮像モードは１２個あるので、モードダイヤル１０２が１つ回転する毎に３０度ずつ異なる補正値が格納されている。また、ＡＵＴＯ２１０に対して右回りか左回りかに基づいて正負の符号が割り当てられている。
【００３９】
図８は、撮像装置１００の撮像動作を示すフローチャートである。撮像装置１００の撮像動作はユーザが撮像装置１００の電源スイッチをＯＮにすることで開始する。まず制御部１４８は、加速度センサ１１０から重力方向に対する光軸２００の傾きの算出結果を抽出する（Ｓ１０１）。また、制御部１４８はモードダイヤル１０２の抵抗値に基づいて、モードダイヤル１０２の回転位置から撮像モードを特定する（Ｓ１０２）。
【００４０】
制御部１４８は、ユーザによりレリーズボタン１０４が半押しされたかを判断する（Ｓ１０３）。制御部１４８がユーザによりレリーズボタン１０４が半押しされたと判断したとき（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御部１４８は撮像モードに対応した撮像条件を読み出して、制御部１４８は駆動部１４６、撮像レンズ１０８等の撮像条件を設定する。一方、制御部１４８は、ユーザによりレリーズボタン１０４が半押しされたと判断しないとき（Ｓ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ戻る。
【００４１】
次に制御部１４８は、Ａ／Ｄ変換回路１４３を介して地磁気センサ１１４から方位情報を取得する（Ｓ１０５）。制御部１４８は、地磁気センサ１１４からの方位情報に基づいて、当該地磁気センサ１１４の地磁気に対する向きを特定する。制御部１４８は、ステップＳ１０１で取得した重力方向に対する光軸２００の傾きと、ステップＳ１０５で取得した地磁気に対する光軸２００の向きとに基づいて、光軸２００の方位情報を算出する（Ｓ１０６）。
【００４２】
制御部１４８は、光軸２００の方位情報をモードダイヤル１０２の回転位置に対応した角度で補正する。この場合に、制御部１４８はステップＳ１０２で取得したモードダイヤル１０２の回転位置と、補正テーブル１７０とから、モードダイヤル１０２の当該位置情報に対応する補正値を読み出す。当該補正値にて光軸２００の方位情報を補正することで、光軸２００の方位情報の補正が行われ、モードダイヤル１０２の回転位置を考慮した光軸２００の方位情報を得る（Ｓ１０７）。
【００４３】
なお、加速度センサ１１０、地磁気センサ１１４等から例えば１０ｍｓ毎に出力される場合に、当該間隔で情報を更新してもよい。これにより撮像装置１００の姿勢の変化により迅速に対応できる。一方、出力が上記間隔であっても、制御部１４８は、出力を５０ｍｓ毎に取得して、５回の情報を平均した値を用いてもよい。これにより撮像装置１００の姿勢を安定的に算出することができる。
【００４４】
次に制御部１４８は、ユーザによりレリーズボタン１０４が全押しされたかを判断する（Ｓ１０８）。制御部１４８がユーザによりレリーズボタン１０４が全押しされたと判断したとき（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、撮像装置１００は被写体を撮像する。一方、制御部１４８がユーザによりレリーズボタン１０４が全押しされたと判断しないとき（Ｓ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ進む。
【００４５】
次に画像処理部１５４は、制御部１４８で算出した補正後の光軸２００の方位情報を、撮像した画像データにＥｘｉｆ情報として記録する（Ｓ１１０）。そして、制御部１４８は画像処理部１５４にて作成された画像データをメモリカードＩＦ１５６に装着されているメモリカード１６４に記録して（Ｓ１１１）、撮像装置１００の撮像動作は終了する。
【００４６】
上記ステップＳ１０７において、制御部１４８は抵抗値に基づいてモードダイヤル１０２の回転位置を算出し、補正値を読み出しているが、補正値を読み出す方法はこれに限られない。他の例として、上記ステップＳ１０７において、制御部１４８は内部メモリ等を参照して、撮像装置１００がモードダイヤル１０２のいずれの撮像モードが実行されているかを読出し、実行されている撮像モードに対応付けられた補正値を読み出してもよい。
【００４７】
図９は他のモードダイヤル周辺の横断面図である。図９において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。図９に示した回転体１８０には係合部材１８４が設けられており、装置外装１２４には係合部材１８４を係止する係止部材１８２が設けられている。
【００４８】
図１０は図９のＢ部分矢視図である。係止部材１８２は係合部材１８４を係止して、回転体１８０が一周以上回転できないように規制する。回転体１８０の回転が規制されることで、配線１９２のねじれを抑制することができる。この場合に例えば、回転が規制された図９の回転位置を図７のテーブルにおける補正値「０」に設定してもよい。
【００４９】
図１から図１０の実施形態において、撮像装置１００を電子機器の一例として説明したが、他の電子機器に適用されてもよい。この場合に当該電子機器において本体から突出してユーザにより操作される部材内に地磁気センサを設けることにより、外観を損なうことなく微弱な地磁気を検知することができる。さらに、ユーザにより操作された部材の向きで地磁気センサからの示す方位を補正することで、当該電子機器の方位をより正確にしることができる。
【００５０】
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記実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。更に、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は、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５１】
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。
【符号の説明】
【００５２】
１００  撮像装置、１０２  モードダイヤル、１０４  レリーズボタン、１０６  電源ボタン、１０８  撮像レンズ、１１０  加速度センサ、１１２  滑り止め部、１１４  地磁気センサ、１１６  電気基盤、１１８  蓋部材、１２０  箱部材、１２２  電極、１２４  装置外装、１２６  板金接点、１２８、１８０  回転体、１３０  固定部材、１３２  位置決め部材、１３４  付勢部材、１３６  放射状接点、１３８  凹部、１４０  抵抗、１４２  ダイヤル回路、１４３、１５０  Ａ／Ｄ変換回路、１４４  撮像素子、１４６  駆動部、１４８  制御部、１５２  メモリ、１５４  画像処理部、１５６  メモリカードＩＦ、１５８  操作部、１６０  表示部、１６２  ＬＣＤ駆動回路、１６４  メモリカード、１６６  ＡＦセンサ、１７０  補正テーブル、１７２  位置情報、１７６  補正値、１８２  係止部材、１８４  係合部材、１９０、１９２  配線、２００  光軸、２１０  ＡＵＴＯ、２１２  発行禁止オート、２１４  ポートレート、２１６  風景、２１８  こどもスナップ、２２０  スポーツ、２２２  クローズアップ、２２４  夜景ポートレート、２２６  マニュアル、２２８  絞り優先オート、２３０  シャッタ優先オート、２３２  プログラムオート、２４０  マーク
【図１】
2014021457.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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