(57)【要約】【課題】所定期間ジャイロセンサー出力に外乱が重畳してしまう場合であっても、ジャイロセンサー出力に基づいて、流し撮りに適切な露光時間を決定することが可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】固体撮像素子と、角速度検出手段と、角速度検出手段の出力から撮像装置を回転させる際の角速度を評価し、評価値に応じて撮影パラメーターを決定することが可能な演算処理手段と、を有する撮像装置であって、取得した角速度検出手段の出力を記憶手段に蓄積し、かつアクチュエーター駆動期間中は角速度検出手段の出力を取得せず、蓄積したデータから演算処理手段で近似式を算出し、近似式に基づいて前記アクチュエーター駆動期間中の角速度検出手段の出力を予測し、撮影パラメーターを決定することを特徴とする。【選択図】図４
2019028193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子（１３１）と、
角速度検出手段（１４３）と、
角速度検出手段（１４３）の出力から撮像装置を回転させる際の角速度を評価し、評価値に応じて撮影パラメーターを決定することが可能な演算処理手段（２０３）と、
を有する撮像装置（１０１）であって、
取得した角速度検出手段の出力を記憶手段（２０４）に蓄積し（Ｓ４０６）、かつアクチュエーター駆動期間中は角速度検出手段の出力を取得せず（Ｓ４０４）、蓄積したデータから演算処理手段（２０３）で近似式を算出し（Ｓ４０９）、近似式に基づいて前記アクチュエーター駆動期間中の角速度検出手段の出力を予測し、撮影パラメーターを決定する（Ｓ４１０）ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項２】
前記の、蓄積した角速度検出手段の出力データから近似式を算出し（Ｓ４０９）、近似式に基づいて角速度検出手段の出力を予測し、撮影パラメーターを決定する（Ｓ４１０）制御は、角速度検出手段の出力値を取得する周期毎に、逐次撮影パラメーターも更新する（Ｓ６０１・Ｓ６０２）ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロセンサー制御に関し、特に、駆動機構を有する撮像装置であって駆動機構の振動がジャイロセンサー出力に影響を与えてしまう場合に、影響を軽減させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジャイロセンサーを搭載し、ジャイロセンサーの出力に応じて、手ぶれ補正やパノラマ撮影の補助を行う撮像装置がある。
【０００３】
特許文献１には、ジャイロセンサー出力に基づいて、流し撮りの補助をする制御手段が開示されている。流し撮りの効果を引き出すためには、被写体までの距離と流し撮り時の撮像装置の回転角速度に応じて、撮影時の撮影パラメーター、特に露光時間を、最適な値に設定することが重要となるが、この撮像装置の回転角速度をジャイロセンサーで検出するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０２７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、外乱がジャイロセンサー出力に重畳してしまう場合には、不適切な撮影パラメーターを設定してしまう可能性がある。ジャイロセンサーで角速度を検出する際には、振動などの外乱を極力除くことができるように、センサーの配置や信号処理回路を追加するなどの配慮をする必要がある。レンズ交換式一眼レフカメラでは、ミラー・シャッター駆動部や、レンズ駆動部といったアクチュエーターがあり、これらの駆動による振動をジャイロセンサーが検出してしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、外乱がジャイロセンサー出力に重畳してしまう場合であっても、外乱の影響を軽減させて、適切な撮影パラメーターを選択することを可能にした撮像装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
固体撮像素子（１３１）と、
角速度検出手段（１４３）と、
角速度検出手段（１４３）の出力から撮像装置を回転させる際の角速度を評価し、評価値に応じて撮影パラメーターを決定することが可能な演算処理手段（２０３）と、
を有する撮像装置（１０１）であって、
取得した角速度検出手段の出力を記憶手段（２０４）に蓄積し（Ｓ４０６）、かつアクチュエーター駆動期間中は角速度検出手段の出力を取得せず（Ｓ４０４）、蓄積したデータから演算処理手段（２０３）で近似式を算出し（Ｓ４０９）、近似式に基づいて前記アクチュエーター駆動期間中の角速度検出手段の出力を予測し、撮影パラメーターを決定する（Ｓ４１０）ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所定期間ジャイロセンサー出力に外乱が重畳してしまう場合であっても、ジャイロセンサー出力に基づいて、流し撮りに適切な露光時間を決定することが可能な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかわる、撮像装置の断面図
【図２】本発明の第１の実施形態にかかわる、撮像装置のブロック図
【図３】典型的な流し撮り補助制御の課題のイメージ図
【図４】本発明の第１の実施形態にかかわる、流し撮り補助制御のイメージ図
【図５】本発明の第１の実施形態にかかわる、流し撮り補助制御のフローチャート
【図６】本発明の第２の実施形態にかかわる、流し撮り補助制御のイメージ図
【図７】本発明の第２の実施形態にかかわる、流し撮り補助制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下、図１〜５を参照して、本発明の第１の実施例による、ジャイロセンサー出力に重畳してしまう外乱の影響を軽減するための制御手段について説明する。
【００１２】
本実施例では、ジャイロセンサー出力を用いる制御として流し撮り補助制御を、ジャイロセンサー出力に重畳してしまう外乱としてフォーカシングレンズ駆動時の振動を例とする。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかわる、撮像装置の断面図を示す。
【００１４】
図１に示すように、１０１は撮像装置、１０２はマウント機構であり、交換レンズ１８１は、このマウント機構１０２を介して撮像装置１０１本体に電気的及び機械的に接続される。
【００１５】
交換レンズ１８１は、画角を調整するためのズームレンズと、フォーカスを調整するフォーカシングレンズと、ズームレンズおよびフォーカシングレンズをそれぞれ光軸方向に移動させるための駆動回路（不図示）を有する。また、交換レンズ１８１は制御回路（不図示）を有し、撮像装置１０１の制御回路２０２（図２にて後述）から送信された制御命令を受信して、フォーカシングレンズ駆動回路を制御する。
【００１６】
１３１は固体撮像素子である。固体撮像素子１３１の前面にはカバーガラスや光学ローパスフィルター、周辺には防塵・防滴のための密閉用部材を配している。固体撮像素子１３１で捉えられた物体像は、電子回路基板１４１に実装される演算処理回路２０３（図２にて後述）によって静止画像データおよび動画像データに変換され、液晶表示部１４２に表示される。
【００１７】
ファインダー光学系は、物体像の予定結像面に配置されているフォーカシングスクリーン１１１、ペンタプリズム１１２、撮影者が光学ファインダー像を観察するためのレンズ１１３によって構成される。
【００１８】
ミラー光学系は、ハーフミラー１２１とサブミラー１２２によって構成される。ハーフミラー１２１は、結像光学系からの光路Ｌ１を分割して光学ファインダーに供給するための可動型のミラーである。ハーフミラー１２１の背後には可動型のサブミラー１２２が設けられており、ハーフミラー１２１を透過した光束の内、光路Ｌ１の光軸に近い光束が、サブミラー１２２によって焦点検出部１２３に入射する。
【００１９】
シャッター１２４は先幕と後幕によって構成される。先幕と後幕はそれぞれ複数枚の薄膜遮光素材によって構成され、これらを開閉動作させることにより固体撮像素子１３１への露光量を制御する。
【００２０】
１２５は測光部であり、光電変換素子によって構成される。マウント側からの入射光の一部がハーフミラー１２１によって分離されて測光部１２５に入射しており、測光部１２５の出力から固体撮像素子１３１表面の光量を間接的に知覚することができる。
【００２１】
１４１は電子回路基板を示す。電子回路基板の回路構成については、図２のブロック図で示す。
【００２２】
１４２は液晶表示部を示す。液晶表示部１４２には、ＴＦＴ液晶表示素子などが用いられ、演算処理回路２０３（図２にて後述）から出力される画像データを表示する。
【００２３】
１４３はジャイロセンサーを示す。本実施例では、パン方向（撮像装置の水平方向）の回転（ヨー）、チルト方向（撮像装置の垂直方向）の回転（ピッチ）の、少なくとも２つの回転の角速度を検出できることとする。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施形態にかかわる、撮像装置１０１のブロック図である。
【００２５】
図２において、１４１は電子回路基板で、図２に例示する各回路が実装される。２０２は、撮像装置１０１の動作を主として制御する制御回路であり、後述する撮像装置内の各電気回路の制御を行う。２０３は、演算処理回路であり、固体撮像素子１３１に蓄積された電荷から、静止画や動画などの画像・映像データを生成し、生成した画像・映像データを液晶表示部１４２に表示するための信号処理を行う。また、演算処理回路２０３は、ジャイロセンサー１４３からの出力信号をＡ／Ｄ変換し、変換した値に基づいて、撮像装置１０１の各種制御を実行する。
【００２６】
２０４は、記憶回路であり、演算処理回路２０３によって生成される画像データを一時的に保存したり、各電気回路を制御するパラメーターを記憶したり、Ａ／Ｄ変換したジャイロセンサー出力値を記憶する、といった処理を行う。２１１は、シャッター・ミラー駆動回路であり、固体撮像素子１３１を適正に露光させる為に、シャッター１２４の開閉制御や、ハーフミラー１２１およびサブミラー１２２のアップ／ダウンの制御を行う。
【００２７】
２１２は、スイッチ回路であり、撮像装置１０１を撮影準備状態とするスイッチ、撮影動作を開始するスイッチ、撮影条件を選択する為のスイッチ等がある。２１３は、操作検出回路で、撮像装置１０１内に設けられた多数の操作部材（不図示）からの信号を制御回路２０２に伝達する。２２１は、電池２２２の電圧を、撮像装置１０１を構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路である。
【００２８】
図３（ａ）および（ｂ）は、ジャイロセンサー出力に基づいて流し撮り時の撮影パラメーター（本実施例では露光時間とする）を決定する制御のイメージ図であって、それぞれ、外乱がない場合とある場合の例である。
【００２９】
最初に、図３（ａ）の、外乱がない場合について説明する。
【００３０】
３０１および３０２はそれぞれ、ジャイロセンサー出力３０３と、ジャイロセンサー出力に応じて決定される露光時間３０４の変化を表すグラフであり、横軸は時間軸、３０１の縦軸はジャイロセンサー出力値、３０２の縦軸は露光時間である。
【００３１】
３０５〜３０８はそれぞれ、撮影者および撮像装置が、撮影を行うための動作を実行するタイミングであり、以下、順に説明をする。
【００３２】
３０５で、流し撮りをするために撮影者が撮像装置を水平方向にスイングすると、スイングの角速度に応じてジャイロセンサー出力３０３が大きくなる。３０５から３０６の間で、ジャイロセンサー出力３０３が増加した後に所定の値になるのは、スイングの角速度が所定の値に落ち着いたことを表している。また、３０５から３０６の間で、露光時間３０４が段階的に変化するのは、ジャイロセンサー出力３０３の変化に応じて、演算処理回路２０３が、流し撮りの効果が得られる最適な露光時間を算出し、露光時間３０４を変更することを表している。
【００３３】
３０６で、撮影者が撮影実行ボタンを押下すると、撮像装置１０１は焦点検出部１２３の出力に基づいて、フォーカシングレンズを駆動させるための命令を交換レンズ１８１に送信し、交換レンズ１８１は、３０７の期間でフォーカシングレンズを駆動させる。
【００３４】
フォーカスレンズの移動が完了すると、撮像装置１０１は、撮影を実行する。
【００３５】
以上が、外乱のない場合の、典型的な流し撮り補助制御の概要である。
【００３６】
次に、図３（ｂ）にて、外乱がある場合に、流し撮り補助制御にどのような影響がでるかを説明する。
【００３７】
３０９および３１０はそれぞれ、ジャイロセンサー出力３１１と、ジャイロセンサー出力に応じて決定される露光時間３１２の変化を表すグラフであり、横軸は時間軸、３０９の縦軸はジャイロセンサー出力値、３１０の縦軸は露光時間である。
【００３８】
３０５〜３０８は、図３（ａ）と同様、撮影者および撮像装置が、撮影を行うための動作を実行するタイミングである。
【００３９】
３０７で交換レンズ１８１のフォーカシングレンズが動作を開始すると、その駆動による振動がジャイロセンサー１４３まで伝搬し、ジャイロセンサー出力３１１は３０９に示すように外乱が重畳された出力となってしまう。ジャイロセンサー出力３１１に外乱が重畳してしまうことで、露光時間３１２も流し撮りに適した値に設定することができなくなってしまう。
【００４０】
このように、図３のような従来の流し撮り補助制御技術では、外乱があると、流し撮り補助制御を適切に行うことができない。
【００４１】
次に、図４および図５を参照して、本発明の第１の実施例による、ジャイロセンサー出力に重畳してしまう外乱の影響を軽減するための制御手段について説明する。
【００４２】
図４は、本発明の第１の実施形態にかかわる、外乱の影響を軽減するための流し撮り補助制御のフローチャートである。図５は、本発明の第１の実施形態にかかわる、外乱の影響を軽減するための流し撮り補助制御のイメージ図であり、グラフ５０１は、図３（ｂ）のグラフ３０９と同様に、流し撮り中にジャイロセンサー出力に外乱の影響がのってしまった例である。
【００４３】
以降、図４のフローチャートに沿って、外乱の影響を軽減するための流し撮り補助制御を説明し、必要に応じて、図５のイメージ図で補足説明をする。
【００４４】
まず、Ｓ４０１・Ｓ４０２で、流し撮り補助制御を有効に設定すると、Ｓ４０３で、演算処理回路２０３は、ジャイロセンサー出力５０９を取得し、記憶回路２０４の所定の領域を初期化した後に、ジャイロセンサー出力値を記録する。
【００４５】
Ｓ４０４で、演算処理回路２０３は、制御回路２０２と通信することで、交換レンズ１８１のフォーカシングレンズが駆動しているかを確認する。フォーカシングレンズが動作している場合には、演算処理回路２０３は、例えば、グラフ５０２中のフォーカシングレンズ駆動期間５０７に示すように、ジャイロセンサー出力５０９を取得しない。フォーカシングレンズが動作していない場合には、Ｓ４０５・４０６の通り、例えば、グラフ５０２中にプロットされた点群５１０のように、所定の周期でジャイロセンサー出力５０９を取得し、取得したデータを記憶回路２０４に保存し蓄積する。尚、Ｓ４０７では、ジャイロセンサー出力値の変化から、流し撮りが中断されたと判断された場合には、それまでに蓄積したジャイロセンサー出力の取得値５１０を一旦消去し、Ｓ４０３の初期化処理からやり直す。以降、Ｓ４０８で撮影実行ボタンが押下されるまでは、Ｓ４０４〜Ｓ４０７の処理を繰り返す。
【００４６】
Ｓ４０８で、撮影実行ボタンが押下されると、Ｓ４０９で、それまでに記憶回路２０４に蓄積されたジャイロセンサー出力の取得値から、例えば、グラフ５０３に示すような、ジャイロセンサー出力値の変化に対する近似式５１１を導出する。
【００４７】
Ｓ４１０では、例えば、グラフ５０３に示すように、近似式５１１に基づいて所定時刻におけるジャイロセンサー出力予測値５１２を算出し、出力予測値５１２から、例えば、グラフ５０４のように露光時間５１３を決定する。
【００４８】
Ｓ４１１では、決定した露光時間５１３で撮影を実行する。
【００４９】
Ｓ４１２で、撮影者が連続して流し撮りを行う場合には、Ｓ４０３で初期化した後に、再度Ｓ４０４以降の処理を実行する。流し撮り補助制御の無効が選択された場合には、Ｓ４１３の通り、流し撮り補助制御を終了する。
【００５０】
以上、Ｓ４０１〜Ｓ４１３が、本発明にかかる第１の実施形態の、ジャイロセンサー出力に重畳してしまう外乱の影響を軽減するための制御手段のフローチャートである。
【００５１】
上述の通り、ジャイロセンサー出力に外乱（レンズ駆動による振動）が重畳していても、ジャイロセンサー出力値から近似式を導出し、近似式から予測値を算出して制御に用いることで、適切な露光時間で流し撮りを行うことができる。
【実施例２】
【００５２】
以下、図６および図７を参照して、本発明の第２の実施例による、ジャイロセンサー出力に重畳してしまう外乱の影響を軽減するための制御手段について説明する。
【００５３】
本実施形態では、流し撮りのスイング開始から撮影をするまでの間にフォーカシングレンズの駆動が複数回実行される場合を例に挙げる。第２の実施例における撮像装置の基本構成は、第１の実施例の図１および２と同じである。
【００５４】
図６は、本発明の第２の実施形態にかかわる、外乱の影響を軽減するための流し撮り補助制御のフローチャートである。
【００５５】
図７は、本発明の第２の実施形態にかかわる、外乱の影響を軽減するための流し撮り補助制御のイメージ図であり、グラフ７０１は、図３（ｂ）のグラフ３０９と同様に、流し撮り中にジャイロセンサー出力７０９に外乱の影響がのってしまった例である。
【００５６】
７０５〜７０８はそれぞれ、撮影シーケンスの各制御の実行タイミングを示し、７０５は撮影待機ボタン押下、７０６は流し撮りのためのスイング動作開始、７０７はフォーカシングレンズ駆動期間、７０８は撮影実行ボタン押下である。
【００５７】
以降、図６のフローチャートに沿って、外乱の影響を軽減するための流し撮り補助制御を説明し、必要に応じて、図７のイメージ図で補足説明をする。
【００５８】
図６のＳ４０１〜４０７、Ｓ４１１〜４１３は、第１の実施例の図４の各処理と同じである。
【００５９】
演算処理回路２０３は、グラフ７０２の点群７１０のように、フォーカシングレンズが駆動していない期間のジャイロセンサー出力値を取得し、記憶回路２０４に保存・蓄積する。
【００６０】
Ｓ６０１で、それまでに記憶回路２０４に蓄積されたジャイロセンサー出力の取得値から、例えば、グラフ７０３に示すような、ジャイロセンサー出力値の変化に対する近似式７１１を導出する。
近似式は、ジャイロセンサー出力を新たに取得するたびに、逐次更新する。
【００６１】
Ｓ６０２では、実際に取得したジャイロセンサー出力値７１０、もしくは、近似式７１１から算出したジャイロセンサー出力予測値７１２から、例えば、グラフ７０４のように露光時間７１３を逐次更新する。フォーカシングレンズが駆動中もしくは駆動終了直後でも、例えば、グラフ７０３に示すように、近似式７１１に基づいて所定時刻におけるジャイロセンサー出力予測値７１２を算出し、露光時間７１３を決定する。
【００６２】
Ｓ６０３で、撮影実行ボタンが押下されると、Ｓ４１１で、決定した露光時間７１３で撮影を実行する。
【００６３】
以上、図６および図７が、本発明にかかる第２の実施形態の、ジャイロセンサー出力に重畳してしまう外乱の影響を軽減するための制御手段である。
【００６４】
上述の通り、ジャイロセンサー出力値から近似式を導出し、外乱（レンズ駆動による振動）の影響がある期間については近似式から予測値を算出して制御に用いることで、ジャイロセンサー出力自体に外乱が重畳していても、適切な露光時間で流し撮りを行うことができる。
【００６５】
本実施形態では、レンズ駆動による振動がジャイロセンサー出力に重畳する場合の例を挙げたが、取得したジャイロセンサー出力値から振動の影響の有無を判定し、影響が軽微な場合には、近似式の算出などを行わないとしてもよい。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０１  撮像装置本体、１３１  撮像素子、１４３  ジャイロセンサー、
１８１  交換レンズ、２０３  演算処理回路、
Ｓ４０１〜Ｓ４１３，Ｓ６０１〜６０３  ジャイロセンサー出力に重畳してしまう外乱の影響を軽減するための制御フロー
【図１】
2019028193.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】
2019028193.tif 000009