(57)【要約】【課題】筐体の向きにかかわず安定した映像、画像を撮影可能な撮像装置を提供する。【解決手段】光学系１２は、撮像素子１０に像を投影、結像する。Ｚ軸回転手段１６は、撮像素子１０を光学系の光軸と平行な第１軸（Ｚ軸）を中心に回動せしめる。傾き検出部１４は、本撮像装置１００の筐体２の傾きを検出する。制御部２０は、検出された傾きにもとづき、撮像素子１０の１辺Ｓ１と水平方向が所定の関係を満たすように、Ｚ軸回転手段１６を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子に像を投影する光学系と、
前記撮像素子を光学系の光軸と平行な第１軸を中心に回動せしめる第１回転手段と、
本撮像装置の筐体の傾きを検出する傾き検出手段と、
検出された傾きにもとづき、前記撮像素子の１辺と水平方向が所定の関係を満たすように、前記第１回転手段を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子の仰俯角が変化するように、前記第１軸と垂直な第２軸を中心に回動せしめる第２回転手段をさらに備え、
前記制御部は、検出された傾きにもとづき、前記撮像素子の仰俯角が水平方向と所定の関係を満たすように前記第２回転手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、撮像機能付き携帯電話端末をはじめとする撮像装置が広く普及し、幅広いユーザがそれらを利用している。多くの撮影者は、撮像装置を手に保持し、液晶モニタもしくはファインダで撮影対象を確認しながら撮影する。
【０００３】
撮影中に撮像装置の筐体が動くと、画像がぶれたり傾いたりする。一般的な撮影者にとって、撮像装置を動かさずに撮影することは困難である。そこで近年の撮像装置には、手ぶれ補正機能が実装されており、一般的な撮影者が簡単に高画質な画像を撮影することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００６−１２９３９１号公報
【特許文献２】特開平２００６−２４５７２６号公報
【特許文献３】特開平２００７−１７３９６６号公報
【特許文献４】特開平２００８−２７１０５６号公報
【特許文献５】特開平２００９−０７１５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の手ぶれ補正機構は、シャッターを押した瞬間における筐体もしくは撮像素子の位置を基準として、画像のぶれを補正する。したがってシャッターを押す前から筐体が傾いていた場合には、この傾きが画像に影響する。たとえば風景を撮影したとき、筐体が傾いていると、水平線が水平軸から傾くため、違和感のある写真となる。あるいは建造物を撮影する際には垂直方向がずれていると、建物が傾いて見えてしまう。撮影後に画像処理によって傾きを補正することは可能であるが、それは画質を悪化させる。
【０００６】
本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、筐体の向きにかかわらず安定した画像、映像を撮影可能な撮像装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、撮像装置に関する。この撮像装置は、撮像素子と、撮像素子に像を投影する光学系と、撮像素子を光学系の光軸と平行な第１軸を中心に回動せしめる第１回転手段と、本撮像装置の筐体の傾きを検出する傾き検出手段と、検出された傾きにもとづき、撮像素子の１辺と水平方向が所定の関係を満たすように、第１回転手段を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
この態様によると、撮像素子の向きを、水平方向を基準として安定化することができるため、安定した画像、映像を撮影できる。
【０００９】
ある態様の撮像装置は、撮像素子の仰俯角が変化するように、第１軸と垂直な第２軸を中心に回動せしめる第２回転手段をさらに備えてもよい。制御部は、検出された傾きにもとづき、撮像素子の仰俯角が水平方向と所定の関係を満たすように第２回転手段を制御してもよい。
【００１０】
この態様によると、筐体の向きにかかわらず撮像素子の仰俯角を安定化することができるため、より安定した画像、映像を撮影できる。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、筐体の向きにかかわらず安定した画像、映像を撮影できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、図１の撮像装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１５】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００１６】
図１は、実施の形態に係る撮像装置１００の構成を示す図である。撮像装置１００は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話端末をはじめとする撮像機能付きのデバイスである。図２は、図１の撮像装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１７】
撮像装置１００は、筐体２と、その内部に設けられた撮像素子１０、光学系１２、傾き検出手段１４、Ｚ軸回転手段１６、Ｘ軸回転手段１８、制御部２０を備える。図１の筐体８の形状、各部材の配置は例示であって、本発明は図１のそれらに限定されない。
【００１８】
撮像素子１０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどであり、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。撮像素子１０の各画素が受光した光は、Ａ／Ｄ変換され、図示しない信号処理部（ＤＳＰ）へと出力され、画像データが生成される。
【００１９】
光学系１２は、撮像素子１０に像を投影、結像する。光学系１２は、光軸に沿って配置された何枚かのレンズその他の光学素子を含んでおり、焦点距離、ズームの有無などに応じて適宜設計される。撮像素子１０および光学系１２は、単一の撮像ユニット８を形成してもよいし、別個に配置されてもよい。
【００２０】
図１では、撮像素子１０の中心を通過する光軸と平行な軸をＺ軸、撮像素子１０の中心を通過し、筐体２の横方向へ向かう軸をＸ軸、Ｘ軸およびＹ軸に対して垂直な軸をＹ軸ととっている。
【００２１】
Ｚ軸回転手段１６は、撮像素子１０を光学系の光軸と平行な第１軸、すなわちＺ軸を中心に回動せしめる。Ｘ軸回転手段１８は、撮像素子１０の仰俯角が変化するように、第１軸（Ｚ軸）と垂直な第２軸、すなわちＸ軸を中心に撮像素子１０を回動せしめる。撮像素子１０および光学系１２が撮像ユニット８を構成する場合、Ｚ軸回転手段１６およびＸ軸回転手段１８は、撮像ユニット８を回動せしめることにより、撮像素子１０を回動させてもよい。Ｚ軸回転手段１６およびＸ軸回転手段１８は、アクチュエータなど公知の技術を用いて構成できる。
【００２２】
傾き検出手段１４は、撮像装置１００の筐体２の、水平方向Ｈ、鉛直方向Ｖそれぞれに対する傾きθ、φを検出する。傾き検出手段１４としてはジャイロセンサ、加速度センサなどが利用できる。傾き検出手段１４が検出した傾きを示すデータθ、φは、制御部２０へと入力される。
【００２３】
制御部２０は、傾きを示すデータθ、φにもとづき、Ｚ軸回転手段１６およびＸ軸回転手段１８を制御する。具体的には制御部２０は、データθにもとづき、撮像素子１０の１辺（たとえば横方向の第１辺Ｓ１）と水平方向が所定の関係を満たすように、Ｚ軸回転手段１６を制御する。また制御部２０はデータφにもとづき、撮像素子１０の別の１辺（たとえば縦方向の第２辺Ｓ２）と垂直方向が所定の関係を満たすようにＸ軸回転手段１８を制御する。
【００２４】
所定の関係は、たとえば撮像素子１０の１辺Ｓ１と水平方向がなす角Δθ、撮像素子１０の一辺Ｓ２と鉛直方向がなす角Δφに関して定められる。角度Δθ、Δφはユーザが自由に設定できることが望ましい。
【００２５】
以上が撮像装置１００の構成である。続いてその動作を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、図１の撮像装置１００の動作を示す図である。図３（ａ）はＺ軸回転手段１６の動作を示しており、撮像装置１００を正面から見た図である。図３（ｂ）はＸ軸回転手段１８の動作を示しており、撮像装置１００を横方向から見た図である。
【００２６】
図３（ａ）を参照すると、傾き検出部１４によって、筐体２の水平方向Ｈに対する傾きθが検出される。制御部２０は、検出した傾きθにもとづき、撮像素子１０の１辺Ｓ１と水平方向Ｈが所定の関係を満たすように、Ｚ軸回転手段１６を制御する。図３（ａ）では、１辺Ｓ１と水平方向Ｈがなす角Δθがゼロとなるように、Ｚ軸回転手段１６をフィードバック制御する様子が示される。
【００２７】
このようにＺ軸回転手段１６を備える撮像装置１００によれば、筐体２の傾きによらずに、撮像素子１０を水平方向に対して所定角で静止させることができる。その結果、風景を撮影する際に水平線が傾いたり、建物を撮影する際に鉛直方向が傾くことを防止でき、幅広いユーザが簡易に、好ましい画像を撮影することが可能となる。
【００２８】
図３（ｂ）を参照すると、傾き検出部１４によって、筐体２の鉛直方向Ｖに対する傾きφが検出される。制御部２０は、検出した傾きφにもとづき、撮像素子１０の１辺Ｓ２と鉛直方向Ｖが所定の関係を満たすように、Ｘ軸回転手段１８を制御する。図３（ｂ）では、１辺Ｓ２と鉛直方向Ｈがなす角Δφがゼロとなるように、Ｘ軸回転手段１８をフィードバック制御する様子が示される。
【００２９】
このようにＸ軸回転手段１８を備える撮像装置１００によれば、筐体２の傾きによらずに、撮像素子１０の仰俯角を任意の角度で静止させることができる。人混みの中で撮影する場合、ユーザがファインダや液晶モニタを見ずに、撮像装置１００を頭上に持ち上げ、ブラインドで撮影する場合がある。この場合に、ユーザが撮像ユニット８の仰俯角をコントロールすることは非常に難しい。かかる状況においても、撮像装置１００によれば、Ｘ軸回転手段１８が撮像素子１０の仰俯角を所望の角度にコントロールするため、所望の構図で撮影することが可能となる。
【００３０】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００３１】
実施の形態では、ユーザが手に保持する形態の撮像装置について説明したが、本発明はそれに限定されない。たとえば撮像装置１００は、運動選手の頭部や、車両に固定される小型カメラなどにも好適に利用できる。この場合、運動選手や車両の方向が変化しても、それに応じて撮像素子１０の向きが水平、鉛直方向を基準として制御されるため、ぶれの少ない安定した画像、映像を撮影することができる。
【００３２】
実施の形態では、Ｘ軸およびＺ軸回りの回転機構を備える撮像装置１００を説明したが、最も簡易にはＺ軸回りの回転機構のみを具備してもよい。あるいはそれらに加えて、Ｙ軸回りの回転機構を具備してもよい。
【００３３】
実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
２…筐体、８…撮像ユニット、１０…撮像素子、１２…光学系、１４…傾き検出部、１６…Ｚ軸回転手段、１８…Ｘ軸回転手段、２０…制御部、１００…撮像装置。
【図１】
2011249877.tif 000003
【図２】
2011249877.tif 000004
【図３】
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