(57)【要約】【課題】姿勢の変更に影響されることなく、光学フィルタによる被写体光の変化状態を一定に維持することが可能な撮像装置および撮像方法を提供する。【解決手段】デジタルカメラ（撮像措置）１を、光学系２１、撮像素子２３、光学フィルタ３０、光学フィルタ回転駆動部３１、光学フィルタ回転角検出部３２、加速度センサ（姿勢検出部）２８、および、主制御部２０等から構成する。デジタルカメラ１の姿勢が変更されたとき、主制御部２０は、絶対基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度θ２および基準軸ｍと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度θ３に基づいて、光学フィルタ３０の基準軸ｎと絶対基準軸ｌとがなす角度θ１が一定に維持されるように、光学フィルタ回転駆動部３１により光学フィルタ３０を回転する。【選択図】図２
2014022799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置本体と、
光学系を介して入射する被写体光を受光し、電気信号に変換することにより撮像信号として出力する撮像素子と、
前記光学系に設けられ、該光学系の光軸を中心軸として回転する光学フィルタと、
前記光学フィルタを回転駆動させる光学フィルタ回転駆動部と、
前記撮像装置本体の姿勢情報を検出する姿勢検出部と、
前記撮像装置本体の前記姿勢情報に基づいて、前記光学フィルタ回転駆動部を制御して、前記光学フィルタを回転させ、前記光軸と直交する平面内において前記光軸を通り鉛直方向に延びる第１の軸と、前記光軸と直交する平面内において前記光学フィルタの所定位置と前記光軸とを通る第２の軸とがなす角度を一定に維持する光学フィルタ角度調整部と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像装置本体と、
光学系を介して入射する被写体光を受光し、電気信号に変換することにより撮像信号として出力する撮像素子と、
前記光学系に設けられ、該光学系の光軸を中心軸として回転する光学フィルタと、
前記光学フィルタを回転駆動させる光学フィルタ回転駆動部と、
前記撮像装置本体の姿勢情報を検出する姿勢検出部と、を備え、
前記光軸と直交する平面内において、撮像装置本体の傾き角度が第１の角度から第２の角度に変化したことを前記姿勢検出部により検出し、
前記光軸と直交する平面内において前記光軸を通り鉛直方向延びる第１の軸と、前記光軸と直交する平面内において前記光学フィルタの所定位置と前記光軸とを通る第２の軸とがなす角度が、前記撮像装置本体の傾き角度が第１の角度の際の角度を保つように、前記光学フィルタ回転駆動部により、前記光学フィルタを制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
撮像装置本体と、
光学系を介して入射する被写体光を受光して電気信号に変換することにより撮像信号として出力する撮像素子と、
前記光学系に設けられ、該光学系の光軸を中心軸として回転することにより、通過する前記被写体光を変化させる光学フィルタと、
前記光学フィルタを前記光学系の前記光軸を中心軸として回転駆動させる光学フィルタ回転駆動部と、
前記撮像装置本体の姿勢情報を検出する姿勢検出部と、
前記光軸に対して直交して延びる軸であって、前記撮像装置本体の姿勢変更および前記光学フィルタの回転に伴って変化することのない固定軸を基準軸ｌとし、
前記光軸に対して直交して延びる軸であって、前記撮像装置本体の姿勢変更に伴って前記光軸を中心軸として回転する軸を当該撮像装置本体の基準軸ｍとし、
前記光軸に対して直交して延びる軸であって、前記光学フィルタの回転に伴って、前記光軸を中心軸として回転する軸を当該光学フィルタの基準軸ｎと定義し、
前記姿勢検出部が、前記撮像装置本体の前記姿勢の変更を検出したとき、姿勢変更後の前記姿勢情報に基づいて取得される前記基準軸ｌと前記撮像装置本体の前記基準軸ｍとがなす角度、および、姿勢変更前の前記姿勢情報に基づいて取得される前記基準軸ｌと前記撮像装置本体の前記基準軸ｍとがなす角度の差を算出し、
前記差に基づいて、前記光学フィルタ回転駆動部により前記光学フィルタを回転させ、前記基準軸ｌと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度を一定に維持する光学フィルタ角度調整部と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記光学フィルタ角度調整部は、
前記撮像装置本体の前記基準軸ｍと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度を検出する光学フィルタ回転角検出部と、
前記撮像装置本体の前記基準軸ｍおよび前記光学フィルタの前記基準軸ｎがなす前記角度が変更されたとき、当該角度および前記基準軸ｌと前記撮像装置本体の前記基準軸ｍとがなす角度に基づいて、前記基準軸ｌおよび前記光学フィルタの前記基準軸ｎがなす角度を算出する角度設定部と、を有する請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置本体の前記姿勢が変更されたとき、
前記姿勢検出部により検出された前記撮像装置本体の姿勢変更前の前記姿勢情報に基づいて取得された前記基準軸ｌと前記基準軸ｍとがなす角度をθ２とし、
前記姿勢検出部により検出された前記撮像装置本体の姿勢変更後の前記姿勢情報に基づいて取得された前記基準軸ｌと前記基準軸ｍとがなす角度をθ２’としたときに、
前記光学フィルタ角度設定部が、前記角度θ２と前記角度θ２’との差を、次式
Δθ  ＝  θ２’−θ２
により算出し、
前記光学フィルタ回転駆動部が、前記光学フィルタを前記Δθの角度で回転させる請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光学フィルタ回転角検出部により検出された前記撮像装置本体の前記基準軸ｍと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度をθ３とし、
前記姿勢検出部により検出された前記撮像装置本体の前記姿勢情報に基づいて取得された前記基準軸ｌと前記基準軸ｍとがなす角度をθ２としたとき、
前記光学フィルタ角度設定部が、前記基準軸ｌと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度θ１を、次式
θ１  ＝  θ２  ＋  θ３
により算出する請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光学フィルタは、偏光フィルタである請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像装置本体と、光学系を介して入射する被写体光を受光する撮像素子と、前記光学系に設けられ該光学系の光軸を中心軸として回転することにより通過する前記被写体光を変化させる光学フィルタと、前記光軸を中心軸として前記光学フィルタを回転させる光学フィルタ回転駆動部と、前記撮像装置本体の姿勢を検出する姿勢検出部と、光学フィルタの回転角度を調整する光学フィルタ角度調整部と、備えた撮像装置の撮像方法であって、
前記光軸に対して直交して延びる軸であって、前記撮像装置本体の姿勢変更および前記光学フィルタの回転に伴って変化することのない固定軸を基準軸ｌとし、
前記光軸に対して直交して延びる軸であって、前記撮像装置本体の姿勢変更に伴って前記光軸を中心軸として回転する軸を当該撮像装置本体の基準軸ｍとし、
前記光軸に対して直交して延びる軸であって、前記光学フィルタの回転に伴って、前記光軸を中心軸として回転する軸を当該光学フィルタの基準軸ｎと定義し、
前記姿勢検出部が、前記撮像装置本体の前記姿勢の変更を検出したとき、
前記光学フィルタ角度調整部が、姿勢変更後の前記姿勢情報に基づいて取得される前記基準軸ｌと前記撮像装置本体の前記基準軸ｍとがなす角度、および、姿勢変更前の前記姿勢情報に基づいて取得される前記基準軸ｌと前記撮像装置本体の前記基準軸ｍとがなす角度の差を算出するステップと、
前記光学フィルタ回転駆動部が、前記差に基づいて、前記光学フィルタを回転させ、前記基準軸ｌと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度を一定に維持するステップと、を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
前記光学フィルタ角度調整部は、光学フィルタ回転角検出部と、角度設定部とを、有し、
前記光学フィルタ回転角検出部が、前記撮像装置本体の前記基準軸ｍと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度を検出するステップと、
前記角度設定部が、前記撮像装置本体の前記基準軸ｍおよび前記光学フィルタの前記基準軸ｎがなす前記角度が変更されたかを判定し、
前記角度が変更されたとき、当該角度および前記基準軸ｌと前記撮像装置本体の前記基準軸ｍとがなす角度に基づいて、前記基準軸ｌおよび前記光学フィルタの前記基準軸ｎがなす角度を算出するステップと、をさらに有する請求項８に記載の撮像方法。
【請求項１０】
前記撮像装置本体の前記姿勢が変更されたとき、
前記姿勢検出部により検出された前記撮像装置本体の姿勢変更前の前記姿勢情報に基づいて取得された前記基準軸ｌと前記基準軸ｍとがなす角度をθ２とし、
前記姿勢検出部により検出された前記撮像装置本体の姿勢変更後の前記姿勢情報に基づいて取得された前記基準軸ｌと前記基準軸ｍとがなす角度をθ２’としたときに、
前記光学フィルタ角度設定部が、前記角度θ２と前記角度θ２’との差を、次式
Δθ  ＝  θ２’−θ２
により算出し、
前記光学フィルタ回転駆動部が、前記光学フィルタを前記Δθの角度で回転させる請求項８または９に記載の撮像方法。
【請求項１１】
前記光学フィルタ回転角検出部により検出された前記撮像装置本体の前記基準軸ｍと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度をθ３とし、
前記姿勢検出部により検出された前記撮像装置本体の前記姿勢情報に基づいて取得された前記基準軸ｌと前記基準軸ｍとがなす角度をθ２としたとき、
前記光学フィルタ角度設定部が、前記基準軸ｌと前記光学フィルタの前記基準軸ｎとがなす角度θ１を、次式
θ１  ＝  θ２  ＋  θ３
により算出する請求項８から１０のいずれか一項に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、写真撮影において、ユーザの表現意図等により近い写真表現を得ることを目的として、レンズ前面などに様々な光学フィルタを装着して撮影する場合がある。また、これらの光学フィルタを内蔵し、状況に応じて内部で光学フィルタの効果の有無を切り替えられるカメラ（撮像装置）も存在する。このような光学フィルタの代表例として、偏光(ＰＬ：Polarized Light)フィルタが挙げられる。偏光フィルタは、特定の振動方向を持った光のみを透過させる性質を持つものであり、ガラス窓や水面の反射を抑える、青空をより青く撮影する、等の目的で用いられるものである。偏光フィルタを用いて撮影を行う場合、ユーザは、カメラに搭載されている光学ファインダや液晶モニタのライブビュー表示を確認しながら、偏光フィルタを回転させる。そして、ユーザの表現意図等に最も合致する画像が得られるような偏光効果となる回転角度に、偏光フィルタを配置する。このように偏光効果を調整した上で撮影するのが一般的である。
【０００３】
しかし、偏光フィルタを装着した状態でユーザがカメラの姿勢（構図）を変化させた場合には、カメラと一緒に偏光フィルタまで回転する。例えば、当初は偏光フィルタを装着した状態でカメラを水平（横位置）に構えて撮影しており、次に同じ被写体を、カメラを垂直（縦位置）に構え直して撮影する場合には、カメラと一緒に偏光フィルタまでが９０度回転することとなる。この結果、被写体に対する偏光フィルタの偏光効果が変わるため、ユーザの意図するものとは異なる画像が得られる場合がある。
【０００４】
したがって、被写体の撮影状況やユーザの作画意図等に合致した画像を取得するためには、カメラの姿勢を変えるたびに偏光フィルタの偏光効果を調整する必要がある。もしくは、偏光フィルタだけを片手で固定した上でカメラの姿勢を変える等の工夫が必要である。この操作は、カメラの構図を何度も変えて撮影するユーザにとっては煩わしく、構図の決定のみに集中できなくなり、効率的な撮像が行えないという問題があった。
【０００５】
なお、構図を固定した状態で変更フィルタの角度調整を行い、所望の光量で合焦させる従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の従来技術では、カメラが起動されて画像表示部にスルー画像を表示する際などのタイミングで、カメラの構図を固定した状態で偏光フィルタを回転させる。この回転に伴って変化する光量を、合焦の際の評価値に対応づけている（以下、この評価値を「ＰＬ評価値」と呼ぶ）。このＰＬ評価値と偏光フィルタの回転角との対応グラフが、スルー画像とともに画像表示部に表示される。ユーザは、このスルー画像と対応グラフとに基づいて、被写体の撮影状況や作画意図に応じた適宜のＰＬ評価値を選択する。この選択されたＰＬ評価値に基づいて、対応グラフから回転角が決定され、偏光フィルタが回転駆動される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の従来技術は、カメラの構図を固定した状態で偏光フィルタを自動回転させ、光量を調整するものであって、構図の変化に対応させた偏光フィルタの回転を制御するものについては開示していない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、被写体の撮影状況や作画意図などの撮影目的に応じて、光学フィルタによって撮像素子に到達する被写体光が変更された場合、その後にカメラ本体の姿勢等が変化しても、光学フィルタの効果を一定に維持することが可能な撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、上述した目的を達成するため、撮像装置本体と、光学系を介して入射する被写体光を受光し、電気信号に変換することにより撮像信号として出力する撮像素子と、光学系に設けられ、該光学系の光軸を中心軸として回転する光学フィルタと、光学フィルタを回転駆動させる光学フィルタ回転駆動部と、撮像装置本体の姿勢情報を検出する姿勢検出部と、撮像装置本体の姿勢情報に基づいて、光学フィルタ回転駆動部を制御して、光学フィルタを回転させ、光軸と直交する平面内において光軸を通り鉛直方向に延びる第１の軸と、光軸と直交する平面内において光学フィルタの所定位置と光軸とを通る第２の軸とがなす角度を一定に維持する光学フィルタ角度調整部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被写体の撮影状況やユーザの作画意図等の撮影目的に応じて、偏光フィルタ等の光学フィルタを回転させ、該光学フィルタを通過する被写体光を変化させたときに、その後にカメラ等の撮像装置の姿勢が変化した場合であっても、光学フィルタによる被写体光の変化状態を維持することが可能な撮像装置および撮像方法が得られるという効果を奏する。その結果、構図の変更など撮像装置の姿勢変化に影響されることなく、被写体の撮影状況やユーザの作画意図に合致した被写体像が得られ、より効率的で良好な撮影が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例に係る撮像装置としてのデジタルスチルカメラの構成を示す模式図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は上面図を、（ｃ）は背面図を表わす。
【図２】図１に示すデジタルカメラによって実行される機能を示すブロック説明図である。
【図３】第１実施例に係るデジタルカメラに搭載された、光学フィルタ回転駆動部と光学フィルタ回転角検出部とを示す模式図である。
【図４】偏光フィルタの回転角度によって、撮影される画像が変化する様子を説明するための説明図であり、（ａ）は、偏光フィルタを所定角度で回転させたときの画像を示し、（ｂ）は、（ａ）とは異なる角度で偏光フィルタを回転させたときの画像を示す。
【図５】第１実施例のデジタルカメラにおける光学フィルタの回転角度の調整手順を説明するための説明図であり、（ａ）は、デジタルカメラの正姿勢（基本姿勢）を示し、（ｂ）は、デジタルカメラの姿勢を正姿勢から変更し、かつ、光学フィルタの回転角度を手動操作により設定した状態を示し、（ｃ）は、デジタルカメラの姿勢をさらに変更した場合を示し、（ｄ）は、光学フィルタの回転角度が自動調整された状態を示す。
【図６】図１に示すデジタルカメラで実施される撮像方法のライブビュー処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施例に係るデジタルカメラに搭載された、光学フィルタ回転駆動部と光学フィルタ回転角検出部とを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施例＞
以下に、本願の第１実施例に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラ（以下、「デジタルカメラ」と呼ぶ）１のハードウェアの構成を示すブロック図である。図２は図１に示すデジタルカメラ１によって実行される機能のブロック説明図である。図３は、第１実施例に係るデジタルカメラ１に搭載された、光学フィルタ回転駆動部３１と光学フィルタ回転角検出部３２との構成を示す模式図である。
【００１２】
（デジタルカメラの外観構成）
図１を用いて、デジタルカメラ１の外観構成を説明する。この図１に示すように、水平方向をｘ軸と、鉛直方向をｙ軸と、光学系の光軸方向をｚ軸と定義する。図１（ｂ）に示すように、本実施例のデジタルカメラ１の上面側には、シャッタレリーズボタン２、電源ボタン３、および、撮影・再生切替えダイアル４が設けられている。図１（ａ）に示すように、デジタルカメラ１の正面（前面）側には、複数のレンズ群や絞り等からなる撮影レンズ系５を有する鏡胴ユニット６（主要撮像光学系）、ストロボ発光部（フラッシュ）７、および、光学ファインダ８等が設けられている。また、図１（ｃ）に示すように、デジタルカメラ１の背面側には、液晶モニタ（ＬＣＤ）９、光学ファインダ８の接眼レンズ部８ａ、広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン１２、確定ボタン（ＯＫボタン）１３、および、各種操作ボタン（フラッシュ、機能ボタン等）１６等が設けられている。また、デジタルカメラ１の側面内部には、撮影した画像データを保存するためのメモリカード１４（図２参照）を収納するメモリカード収納部１５が設けられている。
【００１３】
（デジタルカメラ１の機能ブロック）
図２に、本実施例で用いられるデジタルカメラ１の機能ブロック（システム構成）の一例を示す。本実施例のデジタルカメラ１は、主制御部２０、光学系２１、光学系駆動部２２、撮像素子２３、Ａ／Ｄ変換部２４、液晶表示部２５、外部Ｉ／Ｆ２６、記憶部２７、加速度センサ（姿勢検出部）２８、光学フィルタ３０、光学フィルタ回転駆動部３１、および、光学フィルタ回転角検出部３２等を有して構成されている。また、本実施例では、主制御部２０、光学フィルタ回転角検出部３２等が、光学フィルタ３０の回転角度を調整するための光学フィルタ角度調整部としての機能も果たしている。
【００１４】
ここで、主制御部２０は、ＣＰＵとその周辺回路を有して構成され、本実施例のデジタルカメラ１における各種動作に係る機械的駆動制御、電気的駆動制御、および、各種画像処理、液晶表示コントロール、メモリコントール、並びに、外部との通信などの各種制御を行っている。光学系２１は、複数のレンズ群や絞り等からなる撮影レンズ系５（図１参照）を有して構成され、被写体（被写界）画像を撮像素子２３上に結像させる。撮像素子２３は、光学系２１により結像された画像データをアナログ電気信号に変換する処理を行う。Ａ／Ｄ変換部２４は、撮像素子２３から出力されるアナログ電気信号からなる画像信号を、デジタル電気信号からなる画像信号に変換する処理を行う。また、主制御部２０の制御により、Ａ／Ｄ変換部２４から入力されてきたデジタル信号からなる画像信号に対して、液晶表示部２５にて所定の画像処理を施して画像データに変換し、必要に応じて液晶モニタ（ＬＣＤ）９に表示させる。
【００１５】
光学系駆動部２２は主制御部２０により制御され、光学系２１を、該光学系２１の光軸方向に沿って移動させることで、合焦調整、すなわちフォーカス調整を行う。また、撮像素子２３で取得した画像データに基づき、主制御部２０においてコントラスト解析等を行うことにより、合焦状態を検出する機能等を有していてもよい。
【００１６】
記憶部２７は、ＲＡＭやＲＯＭ等から構成される。記憶部２７には、撮像素子２３で撮像された、主制御部２０の制御により、所定の画像処理が施された画像データが格納される。また、記憶部２７には、主制御部２０の動作に係る制御プログラムデータ、各種制御処理に係る中間データを含む一時的な記憶データ等も格納される。
【００１７】
主制御部２０には、メモリカード１４等の外部記憶装置（外部メモリ）に対するメモリコントローラ機能も含まれている。そのため、主制御部２０は、外部Ｉ／Ｆ２６を介して外部メモリに対しても画像データ等の書込み、および、読み出しを行うことが可能である。また、主制御部２０は、被写体の撮影に際して、光学系２１、撮像素子２３、Ａ／Ｄ変換部２４を介して与えられる画像信号を、液晶表示部２５によって所定の画像処理を施して画像データに変換した後、液晶モニタ９に表示させる。なお、図２に示される撮像素子２３、Ａ／Ｄ変換部２４、液晶表示部２５等も、その動作は主制御部２０によって制御される。また、主制御部２０は、上述のように、光学系２１から入力される画像情報を用いて、コントラスト解析等によるコントラストＡＦ方式によるオートフォーカス機能を実現し、光学系駆動部２２を随時制御することでフォーカシングを行う。
【００１８】
主制御部２０は、シャッタレリーズボタン２が押下されると、記憶部２７へ画像データの格納を行う。また、主制御部２０は、液晶表示部２５によって変換処理が行われた画像データを、画像確認用に液晶モニタ９に表示する、外部Ｉ／Ｆ２６を介してメモリカード１４等の外部メモリに対して書き込んで画像データの転送を行う、などの処理を行う。
【００１９】
加速度センサ２８は、デジタルカメラ１の姿勢検出部として使用され、デジタルカメラ１の傾きや動き、振動や衝撃等を感知し、主制御部２０にこれらの感知データを逐次出力する。主制御部２０は、加速度センサ２８から逐次送信される感知データに基づいて、デジタルカメラ１の姿勢情報を取得する。なお、姿勢検出部は、加速度センサ２８に限定されることはなく、いずれのものを用いてもよい。しかしながら、加速度センサ２８は、電子水準器などの用途で、デジタルカメラに標準に搭載されることが多いため、第１実施例では、この標準搭載された加速度センサ２８を姿勢検出部として兼用している。このように既存の機器を兼用することにより、姿勢検出部として新たなセンサ等を設ける必要がなく、コストの削減やデジタルカメラ１のコンパクト化が可能となる。
【００２０】
光学フィルタ３０として、第１実施例では、光学系２１の光軸を中心軸として回転調節によって、被写体光の特定の偏光成分だけを透過させる偏光フィルタを使用している。光学フィルタ３０は、光学フィルタ回転駆動部３１により自動で、または、ユーザによる手動操作で、光学系２１の光軸を中心軸として周回方向に回転駆動される。光学フィルタ回転駆動部３１の動作は、主制御部２０によって制御されている。また、光学フィルタ３０が回転したときのデジタルカメラ１に対する光学フィルタ３０の回転角は、光学フィルタ回転角検出部３２によって検出される。光学フィルタ回転角検出部３２は、検出した回転角データを、主制御部２０に送信する。また、光学フィルタ３０の外周には、光学フィルタ３０を回転操作する際の手がかりとするためのツマミ部３０３が設けられている。
【００２１】
図５（ａ）は、デジタルカメラ１を水平に構えた状態である正姿勢を示し、この正姿勢をデジタルカメラ１の基本姿勢とする。図５（ｂ）は、ユーザが所望の姿勢でデジタルカメラ１を構え、光学フィルタ３０を好みの偏光効果が得られるよう光学フィルタ３０を光学系２１の光軸を中心軸として回転させた状態を示す。図５（ｃ）は、ユーザがデジタルカメラ１の姿勢をさらに変えた状態を示す。光学系２１の光軸と直交する平面内であって光学系２１の光軸を通り鉛直方向に延びる絶対基準軸（後述する絶対基準軸ｌ）を基準とし、この絶対基準軸に対する光学フィルタ３０の回転角度は、図５（ｂ）でユーザが設定した回転角度から変化している。図５（ｄ）は、図５（ｃ）で示したデジタルカメラ１の姿勢が図５（ｂ）で示した姿勢から変化した状態において、図５（ｂ）でユーザが設定した絶対基準軸を基準とした光学フィルタ３０の回転角度が維持されるように、光学フィルタ３０を回転させた状態を示す。光学フィルタ３０の回転角度調整の各処理を説明するにあたり、以下のように、絶対基準軸、基準軸、および角度を定義する。
【００２２】
［基準軸の定義］
デジタルカメラ１の正姿勢（基本姿勢）において、レンズ中心から真上方向（鉛直方向）、すなわち、光学系２１の光軸に対して直交する平面内であって１２時の方向へ延びる軸を絶対基準軸ｌとする。この絶対基準軸ｌは、デジタルカメラ１や光学フィルタ３０の回転に影響されず、傾くことはない。
【００２３】
絶対基準軸ｌと同一平面内であって、光学フィルタ３０中心と、光学フィルタ３０のツマミ部３０３とを結んだ線を、光学フィルタ３０の回転角度を検出するための光学フィルタ３０の基準軸ｎとする。この光学フィルタ３０の基準軸ｎは、光学系２１の光軸を中心軸とした回転に伴って回転する。
【００２４】
正姿勢におけるレンズ中心から１２時の方向を、デジタルカメラ１の基準軸ｍとする。このデジタルカメラ１の基準軸ｍも、デジタルカメラ１の姿勢の変化に伴って、光学系２１の光軸を中心軸として回転する。
【００２５】
なお、ここでは、光学フィルタ３０の基準軸ｎを、ツマミ部３０３を基準に定めているが、ツマミ部３０３が設けられていない場合や、設計意図や操作性等を考慮して、ツマミ部３０３が中心軸ｍに対して４５°や９０°等の位置に設けられている場合もある。そのため、必ずしもツマミ部３０３を基準に光学フィルタ３０の基準軸ｎを定める必要はなく、デジタルカメラ１に光学フィルタ３０をセットして、回転操作を行っていない状態において、光学フィルタの円周上の１点と光学フィルタの中心とを結ぶ線を光学フィルタ３０の基準軸ｎと定めればよい。すなわち、絶対基準軸ｌやデジタルカメラ１の基準軸ｍに対する光学フィルタ３０の回転角度が把握できればよい。
【００２６】
［角度θ１の定義］
図５（ａ）に示すように、絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎとが一致する位置に光学フィルタ３０のツマミ部３０３を配置した状態を、デジタルカメラ１に対する光学フィルタ３０の初期位置とし、このときの基準軸ｎの初期位置をｎ０とする。また、絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度がθ１である。図５（ａ）に示す光学フィルタ３０の初期位置に位置する状態では、絶対基準軸ｌと基準軸ｎ０とがなす角度θ１は０度となる。
【００２７】
［角度θ２の定義］
絶対基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度が角度θ２である。図５（ａ）に示すデジタルカメラ１が正姿勢（基本姿勢）となっている状態の基準軸をｍ０とし、この正姿勢では、絶対基準軸ｌと基準軸ｍ０とがなす角度θ２は０度となる。
【００２８】
［角度θ３の定義］
デジタルカメラ１の基準軸ｍと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度が角度θ３（相対角度）である。図５（ａ）に示すように、デジタルカメラ１が正姿勢（基本姿勢）であり、光学フィルタ３０が初期位置に位置する状態では、基準軸ｍ０と基準軸ｎ０とがなす角度θ３は０度となる。
【００２９】
（光学フィルタ等の構成、動作）
図３に記載された模式図を用いて、光学フィルタ３０、光学フィルタ回転駆動部３１、および、光学フィルタ回転角検出部３２の構成、動作等の概略を説明する。まず、被写体光は光学系２１のレンズと光学フィルタ３０とを通過して撮像素子２３に投影される必要があるため、これらは光学系２１の光軸上に一直線に並んでいる。第１実施例では、光学フィルタ３０は、光学系２１が収納された鏡胴ユニット６に、着脱可能に装着するよう構成されている。この構成により、光学フィルタ３０は、光学系２１と撮像素子２３との間に配置され、光学フィルタ３０と撮像素子２３とが近接して位置している。また、光学フィルタ３０は、光学系２１とは独立して、光学系２１の光軸を中心軸として回転可能に構成されている。
【００３０】
このように第１実施例では、図３に示すごとく、光学フィルタ３０は光学系２１と撮像素子２３との間に配置されているが、光学フィルタ３０と光学系２１とは、必ずしもこのような位置関係に限定されるものではない。例えば、他の異なる実施例として、光学フィルタ３０と光学系２１とを入れ替え、光学フィルタ３０と撮像素子２３との間に光学系２１を配置することで、光学フィルタ３０と撮像素子２３とを離間して配置してもよい。
【００３１】
光学フィルタ３０は、図３に示すように、偏光フィルタからなるフィルタ本体３０１を有している。光学フィルタ３０は、さらに、フィルタ本体３０１の外周に形成された複数の歯３０２ａを有したギア部（歯車）３０２を備えている。また、このギア部３０２には、該ギア部３０２よりも小径で、複数の歯３１１ａを有するピニオンギア３１１が係合している。このピニオンギア３１１は、モータなどの駆動部（図示せず）によって回転可能となっている。第１実施例では、光学フィルタ回転駆動部３１を、光学フィルタ３０のギア部３０２、ピニオンギア３１１、および、ピニオンギア３１１の駆動部（図示せず）等で構成している。
【００３２】
また、光学フィルタ回転角検出部３２は、ロータリーエンコーダなどの回転角センサを有している。光学フィルタ回転角検出部３２は、回転センサによりピニオンギア３１１の回転方向や回転角を検知し、この検知データを主制御部２０に送信する。
【００３３】
上述のように構成された光学フィルタ３０、光学フィルタ回転駆動部３１、および、光学フィルタ回転角検出部３２において、撮影目的に応じて光学フィルタ３０の中心を回転軸として所望の角度に回転させると、光学フィルタ３０のギア部３０２に係合したピニオンギア３１１が回転する。このピニオンギア３１１の初期位置に対する回転角を、光学フィルタ回転角検出部３２が検知し、検知データを主制御部２０に送信する。主制御部２０は、この検知データに基づいて、ユーザにより設定された、光学フィルタ３０の回転角度（絶対基準軸ｌと基準軸ｎとがなす角度θ１）を取得することができる。そのため、光学フィルタ３０のギア部３０２は、ユーザが入力した所望する光学フィルタ３０の回転角度を取得するための角度設定部としての機能をも有する。また、このときのデジタルカメラ１の基準軸ｍと光学フィルタの基準軸ｎとがなす角度θ３が、ギア部３０２に係合したピニオンギア３１１に機械的に記憶される。
【００３４】
なお、第１実施例では、光学フィルタ回転駆動部３１として、ギア部３０２、ピニオンギア３１１、モータ等からなる簡易的なものを使用している。しかし、本願がこれに限定されるものではなく、光学フィルタ３０を回転させることができる機構であれば、光学フィルタ回転駆動部３１として、他のいずれの機構を使用してもよい。また、光学フィルタ回転角検出部３２についても、ロータリーエンコーダなどの回転角センサを使用しているが、本願がこれに限定されるものではなく、他のいずれの手段を用いてもよい。
【００３５】
（偏光フィルタの偏光効果）
次に、偏光フィルタによる偏光効果（被写体光の変化）について、図４を用いて説明する。図４は、偏光フィルタを回転することで、偏光フィルタを通過する被写体光が変化し、撮影画像に与える効果の例を簡易的に表したものである。同一の構図で同一の被写体を撮影しようとした場合でも、偏光フィルタをある回転角度に設定した場合では、図４（ａ）に示すように、池の後ろ側の風景（山や雲）が池の表面に反射した画像が得られる。これに対して、偏光フィルタを図４（ａ）とは異なる回転角度に設定した場合では、図４（ｂ）に示すように、光学系２１に入射した被写体光のうち、水面で反射された偏光が偏光フィルタによって遮断されるため、撮像素子２３に入射する反射光が抑えられ、池の透明度を強調した画像（魚が映し出された画像）が得られる。
【００３６】
上述のように、光学フィルタ３０を、光学系２１の光軸を中心軸として回転することによって、撮影状況や作画意図等の撮影目的に応じた偏光効果を得ることができる。そして、デジタルカメラ１の姿勢の変更に影響されることなく、この偏光効果を一定に維持し、効率的で良好な撮像を行うため、本実施例では、以下のような光学フィルタ３０の回転角度の調整処理を行っている。
【００３７】
（光学フィルタの回転角度調整処理）
第１実施例のデジタルカメラ１での被写体の撮影における、光学フィルタ３０の角度調整処理について、前述した図５、および、図６を用いて説明する。図６は、撮像素子２３で取得した画像を液晶表示部２５にて画像データに変換した後、液晶モニタ９にリアルタイムに表示する動作（ライブビュー）の、主制御部２０における処理の流れを示すフローチャートである。
【００３８】
［ライブビュー処理の説明］
以下、図６のフローチャートにしたがって、図１〜図３に示す第１実施例のデジタルカメラ１を用いたライブビュー処理の動作を説明する。
【００３９】
＜角度θ３の初期値の取得処理＞
デジタルカメラ１の起動によりライブビューが開始されると、主制御部２０では、まず、デジタルカメラ１の基準軸ｍと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度θ３を取得する（ステップＳ１）。この角度θ３は、光学フィルタ回転角検出部３２から送信されるピニオンギア３１１の回転角に基づいて、主制御部２０により算出される。なお、図５（ｂ）に示す例では、デジタルカメラ１の姿勢を正姿勢から変更し、かつ、光学フィルタ３０も回転させている。そのため、この処理では、デジタルカメラ１の基準軸ｍ１と光学フィルタ３０の基準軸ｎ１とがなす角度θ３が取得される。この角度θ３は、ピニオンギア３１１に機械的に記憶されているが、記憶部２７や外部メモリ等にデータとして記憶してもよい。記憶部２７等にデータで記憶することで、ピニオンギア３１１の回転角が何れであっても、記憶部２７等のθ３を用いて、θ１を確実に一定に維持することが可能となる。
【００４０】
＜角度θ２の取得処理＞
次に、主制御部２０は、絶対基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度θ２を取得し、記憶部２７等に保存する（ステップＳ２）。この角度θ２は、加速度センサ２８から送信されるデジタルカメラ１の姿勢情報に基づいて主制御部２０により算出される。このステップＳ２は、デジタルカメラ１の姿勢が変更されたか否かにかかわらず行われ、現時点でのデジタルカメラ１の姿勢情報が取得される。また、ステップＳ２以降の処理は、デジタルカメラ１を起動したときだけでなく、ライブビューが実行されている間は所定間隔で繰り返し実行される。
【００４１】
＜光学フィルタの手動操作の有無判定処理＞
次に、主制御部２０は、光学フィルタ回転角検出部３２を用いて、光学フィルタ３０がユーザによる回転操作中であるか否かを判定する（ステップＳ３）。回転操作中であると判定された場合は、ステップＳ４に進み、回転操作中でないと判定された場合には、ステップＳ６に進む。
【００４２】
この回転操作中であるか否かの判定手順を、図５（ｂ）および図３を用いて説明する。所望の偏光効果を得るため、図５（ｂ）に示すように、ユーザが手動操作によって光学フィルタ３０を、光学系２１の光軸を中心軸として回転させる。このユーザの手動操作により、光学フィルタ３０のギア部３０２が回転するとともに、基準軸ｎはｎ０からｎ１に移動する。すなわち、前述のように、このギア部３０２は、ユーザが光学フィルタ３０の回転角度を所望に入力（設定）するための角度設定部としての機能も有している。このギア部３０２の回転に伴って、ギア部３０２に係合した光学フィルタ回転駆動部３１のピニオンギア３１１が回転する。このピニオンギア３１１の回転角を光学フィルタ回転角検出部３２が検出し、主制御部２０に送信する。主制御部２０では、ピニオンギア３１１が回転したことで、デジタルカメラ１の基準軸ｍと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度が変化したことを認識でき、この場合は回転操作中であると判定する。または、記憶部２７を参照して、記憶された角度θ３（初期位置では０度）と今回取得した角度とを比較し、変化があったときに光学フィルタ３０の回転操作中であると判定してもよい。一方、いずれの判断手法においても、角度θ３が変化していない場合は、回転操作中でないと判定する。
【００４３】
＜回転操作中の角度θ３の取得処理＞
上記ステップＳ３で、回転操作中であると判定された場合は、次に、ステップＳ４、Ｓ５の処理を行う。回転操作中であるとは、図５（ｂ）に示すように、所望の偏光効果が得られるよう、ユーザが手動操作により光学フィルタ３０を所望の角度に設定していることを意味する。ステップＳ４では、主制御部２０は、光学フィルタ回転角検出部３２からの検知データに基づいて、デジタルカメラ１の基準軸ｍ（ｍ１）と手動操作後の光学フィルタ３０の基準軸ｎ（ｎ１）とがなす角度θ３が取得される。この取得された角度は、回転操作が行われた時点でのθ３として、ピニオンギア３１１に機械的に記憶される。または、θ３を記憶部２７等に保存（更新）してもよい。なお、ステップＳ４で角度θ３を取得するにあたり、上記ステップＳ３で、光学フィルタ３０の回転操作を判断するときに取得した角度θ３を援用してもよい。
【００４４】
＜角度θ１の取得処理＞
光学フィルタ３０の基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｎとがなす角度θ３を取得したら、次に、ステップＳ５に進み、下記式（１）を用いて、絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎ（ｎ１）とがなす角度θ１を算出し、記憶部２７等に保存する。なお、角度θ１は、θ２とθ３とが分かれば下記式（１）で算出できるため、一時メモリで保持するだけでもよいし、保存しなくてもよい。この絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎ（ｎ１）とがなす角度θ１が、被写体に対する光学フィルタ３０の回転角度である（後述のステップＳ６〜Ｓ８の処理で使用される）。下記式（１）中、θ２は、ステップＳ２で取得された、絶対基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｍ（ｍ１）とがなす角度を、θ３は、ステップＳ３で取得された、デジタルカメラ１の基準軸ｍ（ｍ１）と光学フィルタ３０の基準軸ｎ（ｎ１）とがなす角度を示す。
【００４５】
θ１  ＝  θ２＋θ３                                          （１）
【００４６】
以上のような角度θ２で、姿勢（構図）が決定されたデジタルカメラ１であって、ユーザにより絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度がθ１に設定された光学フィルタ３０を介して、被写体の画像が撮像素子２３で取得される。撮像素子２３で取得された画像に対して、液晶表示部２５により所定の画像処理が施された後、液晶モニタ９に表示される（ライブビュー）。次に、ステップＳ９の処理に進んでライブビューを継続するか否かの判定処理を行う。
【００４７】
＜角度θ３の調整処理＞
上記ステップＳ３で、回転操作中でないと判定された場合は、以下のステップＳ６〜Ｓ８の処理を行う。光学フィルタ３０が回転操作中でないとは、絶対基準軸ｌからの光学フィルタ３０の回転角度が決まっており、デジタルカメラ１の姿勢の変更にかかわらず、この回転角度を一定に維持する必要があることを意味する。図５（ｃ）に示すように、デジタルカメラ１の姿勢の変更に伴って、光学フィルタ３０の基準軸ｎはデジタルカメラ１の基準軸ｍとなす角度を保持した状態で、ｎ１からｎ２の位置に移動する。そのため、光学フィルタ３０の回転角度、すなわち、絶対基準軸と基準軸ｎ（ｎ２）とがなす角度も、θ１からθ１’に変化するため、このままでは光学フィルタ３０による偏光効果も変わってしまう。そこで、この基準軸ｎ２を、ｎ１の位置に復帰させて、θ１’をθ１に戻すような自動調整を行うことで、偏光効果を一定に維持して優れた光学特性を得ることができる。自動調整手順について、以下に説明する。
【００４８】
まず、ステップＳ６では、デジタルカメラ１の姿勢変更前後の絶対基準軸ｌと基準軸ｍとがなす角度θ２、θ２’の差Δθ（角度の変化量）を、下記式（２）を用いて計算する。下記式（２）中、θ２’は姿勢変更後の絶対基準軸ｌと基準軸ｍとがなす角度を、θ２は姿勢変更前の絶対基準軸ｌと基準軸ｍとがなす角度を示す。図５（ｃ）では、θ２’は姿勢変更後における絶対基準軸ｌと基準軸ｍ２とがなす角度であり、θ２は姿勢変更前の図５（ｂ）における絶対基準軸ｌと基準軸ｍ１とがなす角度である。
【００４９】
Δθ  ＝  θ２’−θ２                                      （２）
【００５０】
次に、ステップＳ７では、上記式（２）で算出されたΔθだけ、光学フィルタ３０を回転させて、ユーザが所望する光学フィルタ３０の回転角度に戻す。それには、主制御部２０が光学フィルタ回転角検出部３２からの光学フィルタ３０の回転角（実際は、ピニオンギア３１１の回転角）を監視しながら、光学フィルタ回転駆動部３１を駆動させて、Δθの角度で光学フィルタ３０を回転移動させる。より具体的には、デジタルカメラ１が時計回り方向に姿勢変更された場合には、光学フィルタ３０を反時計回りに｜Δθ｜だけ回転させ、デジタルカメラ１が反時計回り方向に姿勢変更された場合は、光学フィルタ３０を時計回り方向に｜Δθ｜だけ回転させる。図５（ｄ）では、中心軸ｎを、ｎ２からｎ３の位置に回転移動させる。なお、機械的な仕様や設計仕様などにより、光学フィルタ３０が一方向のみに自動回転が行われるように構成されている場合などは、「３６０度−Δθ」分だけ光学フィルタ３０を回転させれば、元の位置に光学フィルタ３０を復帰させることができる。
【００５１】
また、このときに図５（ｄ）に示すように、角度調整後のデジタルカメラ１の基準軸ｍ２と光学フィルタ３０の基準軸ｎ３とがなす角度θ３”が、回転角度θ１算出用の新たなθ３として、ピニオンギア３１１に機械的に、または記憶部２７にデータとして記憶され（ステップＳ８）、次回の回転操作の有無判断や角度調整に用いられる。なお、θ３”は下記式（３）を用いて、論理的に算出することもできる。
【００５２】
θ３”  ＝  θ３’−Δθ  （または  θ１−θ２’からも算出できる）
＝  θ３−（θ２’−θ２）                          （３）
【００５３】
＜ライブビュー継続か否かの判定処理＞
最後に、ステップＳ９において、ライブビューを中断するか否かを判定する。例えば、シャッタレリーズボタン２の押下による撮影の要求があったとき、撮影・再生切替えダイアル４の切替えによる画像再生の要求があったとき、電源ボタン３操作による電源オフの要求があったとき等、ライブビュー以外の処理要求があったときに、ライブビューを中断すると判定する。これらの処理要求がない場合は、ライブビューを継続すると判定する。
【００５４】
ライブビューを中断すると判定された場合は、ライブビュー処理全体を終了する。これに対して、ライブビューを継続すると判定した場合は、ステップＳ２に戻って、ステップＳ２〜Ｓ８の処理を繰り返す。すなわち、ライブビュー中、デジタルカメラ１の姿勢をユーザがさらに変更した場合には、ステップＳ２で、変更後の絶対基準軸ｌと姿勢変更後のデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度θ２が取得される。その後、Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ８の処理が行われ、絶対基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度の姿勢変更前後の差Δθに基づいて、光学フィルタ３０の回転角度の自動調整が行われる。
【００５５】
また、ユーザが光学フィルタ３０を回転操作して、被写体に対する回転角度を前回から変化させた場合には、ステップＳ４、Ｓ５の処理が行われ、光学フィルタ３０の回転操作後の絶対基準軸ｌと基準軸ｎとがなす角度θ１が再計算される。また、この設定状態での光学フィルタ３０の基準軸ｎとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度θ３が、ピニオンギア３１１に機械的に記憶される。さらに、絶対基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度θ２も記憶部２７に記憶される。この光学フィルタ３０の回転角度の再設定後に、デジタルカメラ１の姿勢変更があっても、絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度θ１（光学フィルタ３０の回転角度）が一定に維持されるよう、光学フィルタ３０の回転角度調整が行われる。このように、デジタルカメラ１の姿勢の変化に影響されることなく、ユーザが設定した偏光効果が維持された状態でライブビューが続行される。
【００５６】
以上のような光学フィルタ３０の角度調整が行われるため、ユーザによってデジタルカメラ１の姿勢が変更されても、この変更に影響されることなく、光学フィルタ３０の回転角度（絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度）、すなわち、被写体光に対する偏光効果を、一定に維持してライブビューを行うことができる。
【００５７】
［図５を用いた具体例の説明］
次に、図５を用いて、光学フィルタ３０の角度調整について、より具体的に説明する。前述のように、図５（ａ）のデジタルカメラ１の正姿勢（基準軸ｍ０）においては、角度θ１0、θ２0、θ３0ともに０度である。ユーザがデジタルカメラ１を図５（ａ）に示す正姿勢から、図５（ｂ）に示すように、光学系２１の光軸を中心軸として時計回りに回転させて姿勢（構図）を決定したとする。このときの絶対基準軸ｌと姿勢変更後の基準軸ｍ（ｍ１）とがなす角度が速度センサ２８のデータに基づいて算出され、θ２として記憶部２７に記憶される。また、姿勢変更前の角度θ２0（＝０度）は、θ２とは別個に前回の姿勢として保存される。また、この時点では光学フィルタ３０の手動操作が行われていないため、図示はしていないが、光学フィルタ３０の基準軸ｎは、ｎ０の位置に戻るよう角度調整される。この角度調整により、絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎ（ｎ０）とがなす角度は０度に維持される。
【００５８】
その後、図５（ｂ）に示すように、ユーザが手動操作によって光学フィルタ３０を時計回りに回転させて被写体光の偏光効果を調整したとする。このときのデジタルカメラ１の基準軸ｍ１と手動操作後の光学フィルタ３０の基準軸ｎ（ｎ１）とがなす角度が光学フィルタ回転角検出部３２によって取得され、θ３としてピニオンギア３１１に機械的に、または、記憶部２７にデータとして保存される。デジタルカメラ１の基準軸ｍと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度θ３は、手動操作前はｍ１とｎ０とがなす角度から、手動操作後はｍ１とｎ１とがなす角度に変化するため、主制御部２０により回転操作中であると判断される。
【００５９】
これらの角度θ２と角度θ３とに基づいて、前出の式（１）を用いて、絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎ１とがなす角度（絶対角度）θ１（＝θ２＋θ３）が算出される。また、この角度θ１が、次に手動操作が行われるまで一定に維持される。以下、その詳細を、図５（ｃ）、（ｄ）を用いて説明する。
【００６０】
ユーザが図５（ｂ）とは異なる構図で撮像処理を行うため、デジタルカメラ１を時計回りに更に回転させて、絶対基準軸ｌと基準軸ｍ２とがなす角度を、図５（ｃ）に示すようにθ２’に変更したとする。この場合、角度センサ２８からの姿勢情報に基づいて取得された姿勢変更後の角度θ２’とともに、姿勢変更前のθ２も記憶部２７に記憶される。θ２’、θ２は、後に姿勢変更前後の差の計算に使用される。
【００６１】
このデジタルカメラ１の姿勢変更により、光学フィルタ３０は、その基準軸ｎとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度θ３を維持しながら、デジタルカメラ１と供回りするため、図５（ｃ）で示すように、基準軸ｎも供回りして、ｎ２の位置に移動する。このｎ２まで回転移動したときの基準軸ｎと絶対基準軸ｌとがなす角度θ１’は、図５（ｂ）で設定されたユーザの所望する角度θ１の値とは異なるものである。このままでは、ユーザが所望する偏光効果が得られないため、図５（ｃ）に示す基準軸ｎ２が図５（ｄ）に示すｎ３（ｎ１と同じ位置）に一致するように、以下のような光学フィルタ３０の角度調整が行われる。
【００６２】
まず、光学フィルタ回転角検出部３２からの検出データに基づいて、デジタルカメラ１の基準軸ｍ２と光学フィルタ３０の基準軸ｎ２とがなす角度θ３’が取得される。前述のように、光学フィルタ３０の回転操作がない場合は、基準軸ｎはデジタルカメラ１の基準軸ｍとなす角度を相対的に一定に維持された状態で、デジタルカメラ１と供回りする。そのため、角度θ３’は、図５（ｂ）の角度θ３と一致する。
【００６３】
主制御部２０は、光学フィルタ３０の回転角度調整のため、まず、前出の式（２）を用いて、図５（ｃ）に示す、角度θ２と角度θ２’との差Δθを計算する。この差Δθだけ、光学フィルタ回転駆動部３１によって、光学フィルタ３０が光学系２１の光軸を中心軸として反時計回り方向に自動回転される。この回転により、図５（ｄ）に示すように、光学フィルタ３０の基準軸ｎがｎ３の位置、すなわち、ｎ１と同じ位置に配置され、θ１’であった絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度（光学フィルタ３０の回転角度）が、もとの角度θ１に戻る。したがって、デジタルカメラ１の姿勢変更後であっても、図５（ｂ）と同様の偏光効果での撮像を行うことができる。
【００６４】
ここで、デジタルカメラ１の姿勢変更前後の絶対基準軸ｌと基準軸ｍとがなす角度の差Δθだけ、光学フィルタ３０を回転移動させればよい理由について説明する。図５（ｃ）で示されるθ１’をθ１に戻すための差Δθ’は、下記式（４）を用いて計算できる。
【００６５】
Δθ’  ＝  θ１’−θ１                                    （４）
【００６６】
上記式（４）において、角度θ１’は、上記式（１）に基づいて、下記式（５）により計算できる。また、前述のように、回転操作がないときには、姿勢変更前の角度θ３と姿勢変更後の角度θ３’とが一致することから、下記式（６）が成り立つ。
【００６７】
θ１’  ＝  θ２’＋θ３’                                  （５）
θ３  ＝  θ３’                                            （６）
【００６８】
上記式（５）、（６）を上記式（４）に代入することで、下記式（７）が導き出される。
【００６９】
Δθ’  ＝  （θ２’＋θ３’）−（θ２＋θ３）
＝  （θ２’−θ２）＋（θ３’−θ３）
＝  θ２’−θ２                                    （７）
【００７０】
上記式（２）と式（７）から、下記式（８）が成り立つ。したがって、絶対基準軸ｌと光学フィルタ３０の基準軸ｎとがなす角度を、θ１’からθ１に戻すためには、Δθだけ光学フィルタ３０を回転させればよいこととなる。
【００７１】
Δθ  ＝  Δθ’                                            （８）
【００７２】
以上、第１実施例のデジタルカメラ１を用いた撮像方法では、好みの光学的な効果を維持した状態で、ユーザは自由な構図において被写体の撮像を行うことができる。したがって、ユーザは、構図の決定のみに集中することができ、より効率的で光学性能にも優れた撮像が可能となる。
【００７３】
また、本実施例によれば、基準軸ｎと基準軸ｍとのなす角度θ３は、ピニオンギア３１１に機械的に記憶され、さらに、ユーザが手動で光学フィルタ３０を回転させない限りは、このθ３が一定に保持されるので、デジタルカメラ１と光学フィルタ３０との相対角度は変化しない。また、基準軸ｍと基準軸ｎとがなす角度θ３は、ユーザの手動操作によって光学フィルタ３０の回転角度が変更された場合はθ３’に変化し、絶対基準軸ｌと基準軸ｎとがなす角度（回転角度）の調整が行われた場合は、θ３”に変化する。この新たなθ３’、θ３”はピニオンギア３１１等に機械的に記憶され、以降は記憶された角度が基準となって光学フィルタ３０の回転角度調整等が行われる。したがって、絶対基準軸ｌとデジタルカメラ１の基準軸ｍとがなす角度θ２、すなわち、速度センサ２８からの姿勢情報さえ分かれば、絶対基準軸ｌと基準軸ｎとがなす角度（回転角度）を一定に維持することができる。このように、本実施例では、光学フィルタ３０の回転角度の調整を、簡易な構成で高精度に行うことが可能となる。
【００７４】
上記第１実施例では、光学フィルタ３０として偏光フィルタを使用した場合について説明したが、他の光学フィルタを使用した場合にも応用は可能である。
【００７５】
また、上記第１実施例では、デジタルカメラ１を横方向に水平で、前後方向にも水平に構え、光学系２１の光軸も水平となるようにした正姿勢を基準姿勢としている。そのため、デジタルカメラ１のレンズ中心を通るｙ軸方向の中心線も、絶対基準軸ｌも、鉛直軸と一致している。しかし、本願では絶対基準軸ｌが鉛直軸に限定されることはない。例えば、デジタルカメラ１を斜め上方に構えた場合は、デジタルカメラ１の中心線も斜めとなって鉛直軸とは交差する。この斜めの中心線と平行な軸を絶対基準軸ｌとし、この絶対基準軸ｌと同一平面内でデジタルカメラ１の基準軸ｍ、光学フィルタ３０の基準軸ｎを決定してもよい。また、デジタルカメラ１を真上または真下に構えた場合、光学系２１の光軸が鉛直軸と一致し、中心線は水平軸と一致するため、この水平軸を絶対基準軸ｌとしてもよい。いずれを絶対基準軸ｌと設定した場合でも、当該絶対基準軸ｌに対する光学系２１の光軸を中心軸とした光学フィルタ３０の回転角度を把握できればよい。
【００７６】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例に係るデジタルカメラについて説明する。第２実施例に係るデジタルカメラの基本構成は、光学フィルタ回転駆動部の構成を変えたこと以外は、第１実施例と同様の構成を有している。そのため、第１実施例と同じ構成部材については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図７を用いて、第２実施例の光学フィルタ回転駆動部３１’について説明する。
【００７７】
図７に示す３０’は光学フィルタ装着部であり、内側の被装着部３０４に、各種光学フィルタを着脱自在に装着可能となっている。第２実施例では、この光学フィルタ装着部３０’の外周に、複数の歯３０２ａ’を有するギア部３０２’を設けている。このギア部３０２’に、該ギア部３０２’よりも小径で、複数の歯３１１ａを有するピニオンギア３１１が係合している。以上のように、第２実施例では、光学フィルタ回転駆動部３１’を、光学フィルタ装着部３０’のギア部３０２’、ピニオンギア３１１、および、ピニオンギア３１１の駆動部（図示せず）等から構成している。
【００７８】
以上のように、第２実施例では、光学フィルタそのものではなく、この光学フィルタを装着するための光学フィルタ装着部３０’にギア部３０２’を設けている。そして、このギア部３０２’を、光学フィルタの角度を設定するための角度設定部や光学フィルタ回転駆動部の部材として使用している。そのため、このような光学フィルタ装着部３０’に、従来の適宜の光学フィルタを装着することができ、本願用に新たに光学フィルタを制作する必要がなく、低コスト化等を図ることが可能となる。
【００７９】
また、第２実施例では、デジタルカメラの撮影レンズ系の被写体側に、光学フィルタ装着部３０’を取り付けて使用する場合を想定している。そのため、光学フィルタ装着部３０’は、撮影レンズ系よりも撮像素子から離れた位置にある。しかしながら、本願がこれに限定されることはなく、光学フィルタ装着部３０’と撮影レンズ系との位置関係は、図７とは逆の位置、すなわち、撮影レンズ系と撮像素子との間に光学フィルタ装着部３０’を配置してもよい。
【００８０】
以上、第１、第２実施例について説明したが、これらの実施例は一例であって、本願がこれらの実施例に限定されるものではない。撮像装置の姿勢に影響されることなく、光学フィルタの被写体に対する設置角度（絶対基準軸ｌと光学フィルタの基準軸ｎとがなす角度）を一定に維持することが可能な構成であれば、本願の課題を解決できるものである。
【符号の説明】
【００８１】
１    デジタルカメラ（撮像装置、撮像装置本体）
２０    主制御部（光学フィルタ角度調整部）
２１    光学系
２２    光学系駆動部
２３    撮像素子
２８    加速度センサ（姿勢検出部）
３０    光学フィルタ
３０２、３０２’    ギア部（角度設定部）
３１、３１’    光学フィルタ回転駆動部
３２    光学フィルタ回転角検出部（光学フィルタ角度調整部）
ｌ    絶対基準軸（第１の軸）
ｍ、ｍ０、ｍ１、ｍ２    基準軸（デジタルカメラ）
ｎ、ｎ０、ｎ１、ｎ２、ｎ３    基準軸（第２の軸：光学フィルタ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００６−１６６００６号公報
【図１】
2014022799.tif 000003
【図２】
2014022799.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014022799.tif 000006
【図５】
2014022799.tif 000007
【図６】
2014022799.tif 000008
【図７】
2014022799.tif 000009