(57)【要約】【課題】静止状態の判定をより正確に行って振れ検出手段のキャリブレーションを実施可能な撮像装置およびその制御方法を提供すること。【解決手段】撮像装置は外部の明るさを検出する測光センサ１４２または照度センサ１５５と、撮像装置の振れの角速度を検出する振れ検出部１５１と、撮像装置の加速度を検出する加速度検出部１５４を備える。システム制御部１２０は、測光センサ１４２または照度センサ１５５、振れ検出部１５１、加速度検出部１５４の各出力を所定の時間間隔で取得し、今回の出力と前回の出力との差分を演算する。システム制御部１２０は、測光値または照度値、角速度、加速度に関する各差分がそれぞれ所定の範囲内である状態が所定の閾値時間に亘って継続した場合、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角速度を検出する第１の検出手段と、
加速度を検出する第２の検出手段と、
撮像装置の外部の明るさを検出する第３の検出手段と、
前記第１の検出手段のキャリブレーションを行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は前記第１乃至第３の検出手段の出力を取得し、今回に取得された出力と前回に取得された出力との差分である第１乃至第３の差分をそれぞれ演算し、前記第１乃至第３の差分の大きさがそれぞれに対応する閾値以下である状態が、閾値時間に亘って継続した場合、前記第１の検出手段のキャリブレーションを行う
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第３の検出手段は測光センサまたは照度センサを備える
こと特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第３の検出手段の出力が予め定められた範囲内であり、かつ、前記第１乃至第３の差分の大きさがそれぞれに対応する閾値以下である状態が、閾値時間に亘って継続した場合、前記第１の検出手段のキャリブレーションを行う
こと特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１乃至第３の差分の大きさを判定する際にそれぞれ用いる第１乃至第３の閾値のいずれかを、前記第１もしくは第２の検出手段の出力または前記撮像装置の動作条件によって変更する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、撮影準備動作または撮影動作が行われている間、前記第１乃至第３の差分の大きさがそれぞれに対応する閾値以下である状態が、閾値時間に亘って継続していると判定しても前記キャリブレーションを行わない
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１の検出手段の出力が第１の条件を満たすときに設定される静止状態の判定用の閾値を、前記第１の検出手段の出力が前記第１の条件より小さい第２の条件を満たすときに設定される前記閾値よりも小さくする
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１の検出手段は、前記撮像装置の本体部または該本体部に装着可能なレンズ装置に設けられた角速度センサを有しており、
前記角速度センサの出力にしたがって撮像画像の像振れを補正する補正手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
複数の検出手段を備える撮像装置にて実行される制御方法であって、
第１の検出手段により角速度を検出し、第２の検出手段により加速度を検出し、第３の検出手段により前記撮像装置の外部の明るさを検出する工程と、
前記第１乃至第３の検出手段の出力を取得し、今回に取得された出力と前回に取得された出力との差分である第１乃至第３の差分をそれぞれ演算する工程と、
前記第１乃至第３の差分の大きさがそれぞれに対応する閾値以下である状態が、閾値時間に亘って継続した場合、前記第１の検出手段のキャリブレーションを行う工程と、を有する
ことを特徴とする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、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置が備える振れ検出手段のキャリブレーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
像振れ補正機能を有する撮像装置は、角速度センサ等の振れ検出センサを備え、検出した振れ情報に基づいて、撮像光学系を構成するレンズや撮像素子等の駆動制御を行う。経時劣化や衝撃、温度変化等が原因で振れ検出センサの出力にオフセット成分が重畳すると検出誤差が発生し、意図した像振れ補正が行われない可能性がある。このため、振れ検出センサの出力に含まれるオフセット成分を補正するキャリブレーションが行われる。キャリブレーションを正確に行うためには、撮像装置が静止状態であることを検出する必要がある。具体的には、振れ検出センサの出力変動量の大きさが所定の閾値範囲内である状態が、所定の閾値時間に亘って継続した場合に、撮像装置が静止状態であると判定される。しかし、この判定条件では、振れ検出センサの出力にオフセット成分が重畳している状態と、一定速度で撮像装置が動いている状態とを区別する事ができない。
【０００３】
このような課題に対し、特許文献１に開示の撮像装置は、測光センサを用いて動きベクトルを生成し、動きベクトルが所定値以内のときに撮像装置が静止状態であると判定する。また特許文献２には、複数の領域に分割された測光センサによって測光を行い、所定時間での測光値の差分が所定値を超えた場合に撮影状況の変化を検出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１９７５６２号公報
【特許文献２】特開２０１１−４９７３７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、従来技術には、以下の課題がある。
特許文献１に開示の技術では、動きベクトルを生成するための高解像度の画像入力と画像処理が必要になる。よって高解像度の撮像手段が必要となり、画像処理によって撮像装置の消費電力が増加する。撮像装置の駆動中に静止状態の検知を常に行う場合、電池の持続時間が短くなるという懸念がある。また、特許文献２に開示の技術では、撮像装置の静止状態を正確に判定できない可能性がある。
本発明の目的は、静止状態の判定をより正確に行って振れ検出手段のキャリブレーションを実施可能な撮像装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の装置は、角速度を検出する第１の検出手段と、加速度を検出する第２の検出手段と、撮像装置の外部の明るさを検出する第３の検出手段と、前記第１の検出手段のキャリブレーションを行う制御手段と、を備える。前記制御手段は前記第１乃至第３の検出手段の出力を取得し、今回に取得された出力と前回に取得された出力との差分である第１乃至第３の差分をそれぞれ演算し、前記第１乃至第３の差分の大きさがそれぞれに対応する閾値以下である状態が、閾値時間に亘って継続した場合、前記第１の検出手段のキャリブレーションを行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、静止状態の判定をより正確に行って振れ検出手段のキャリブレーションを実施可能な撮像装置およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における測光部の測光領域を説明する図である。
【図３】振れ検出部および加速度検出部に関する軸の定義を示す説明図である。
【図４】第１および第２実施形態における静止状態の判定処理のフローチャートである。
【図５】第３実施形態における静止状態の判定処理のフローチャートである。
【図６】第３実施形態における静止状態の判定用閾値の設定例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。各実施形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正または変更されてもよく、また、各実施形態を適宜に組み合わせてもよい。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置およびレンズ装置の機能構成を示すブロック図である。撮像装置１００の本体部にレンズ装置２００を装着可能な撮像システムの例を説明する。先ず、レンズ装置２００の構成を説明する。
【００１１】
レンズ装置２００は交換レンズタイプのレンズユニットであり、レンズマウント２０２を備える。レンズマウント２０２は撮像装置１００の本体部が備えるレンズマウント１０２に対応する形状を有する。レンズ装置２００内のレンズ２１０、絞り２１１は撮像光学系を構成する光学部材であり、被写体からの光を結像させる。レンズ駆動部２０４は、レンズ制御部２０３からの制御指令にしたがってレンズ２１０および絞り２１１を駆動する。
【００１２】
レンズ制御部２０３はＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、レンズ装置２００を制御する。レンズ制御部２０３は動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリと、レンズ装置２００に固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値等を保持する不揮発性メモリを備える。レンズ制御部２０３は、レンズ装置２００の接続端子部２０１および本体部の接続端子部１０１を介して後述する本体部内のシステム制御部１２０と通信可能である。
【００１３】
レンズ制御部２０３は、フォーカス制御信号やズーミング制御信号、および像振れ補正の制御信号をレンズ駆動部２０４に出力してレンズ２１０の駆動制御を行う。またレンズ制御部２０３は、絞り制御信号をレンズ駆動部２０４に出力して絞り２１１の駆動制御を行う。レンズ駆動部２０４は焦点調節機構部、ズーミング機構部、像振れ補正機構部、絞り機構部の駆動を行う。振れ検出部２０５は角速度センサ等を備え、レンズ装置２００の振動量を検出し、検出信号をレンズ制御部２０３に出力する。
【００１４】
次に本体部の構成を説明する。本体部は、ミラー１５３、シャッタ１４４、撮像素子１２１を備える。被写体からの光は、レンズ２１０、絞り２１１、レンズマウント２０２および１０２、ミラー１５３、シャッタ１４４を介して撮像素子１２１上に結像する。撮像素子１２１は結像された光学像に対し、光電変換を行って画像信号を出力する。また、ライブビュー撮影中には、撮像素子１２１により取り込まれて、後述の画像演算部１２９より出力された画像データから算出された輝度値を測光値として撮影時の露出演算等に用いることが可能である。
【００１５】
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１２２は、撮像素子１２１のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１２２の出力するデジタル信号は、メモリ制御部１２４およびシステム制御部１２０により制御され、メモリ１２７に記憶される。
【００１６】
画像処理部１２３は、Ａ／Ｄ変換部１２２によりＡ／Ｄ変換されたデジタル信号の示すデータ、或いはメモリ制御部１２４からのデータに対して画素補間処理や色変換処理等の画像処理を行う。画像処理部１２３は、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および伸長回路を備える。画像処理部１２３はメモリ１２７に格納された画像データを読み込んで圧縮処理または伸長処理を行い、処理後のデータをメモリ１２７に書き込む。
【００１７】
画像演算部１２９は、撮像画像のコントラスト値を算出し、コントラスト値から撮像画像に係る合焦状態を測定するために演算を行う。メモリ１２７に格納された画像データと現在の撮像画像データとの相関値が算出され、最も相関値の高い領域を探索する処理が行われる。
【００１８】
メモリ制御部１２４は、Ａ／Ｄ変換部１２２、画像処理部１２３、表示部１１０、画像演算部１２９、外部着脱メモリ部１３０と、メモリ１２７との間のデータの送受を制御する。Ａ／Ｄ変換部１２２の出力データは画像処理部１２３、メモリ制御部１２４を介してメモリ１２７に書き込まれる。或いはＡ／Ｄ変換部１２２の出力データはメモリ制御部１２４を介してメモリ１２７に書き込まれる。
【００１９】
表示部１１０は、例えば液晶パネルとバックライト照明部を備える。表示部１１０は、撮像素子１２１により取得された撮像画像データにしたがって逐次にスルー画像として画面に表示する。これにより、いわゆるライブビュー撮影を行うことができる。ライブビュー撮影中には、ＡＦ（オートフォーカス）対象である被写体の位置をユーザが認識できるように、ＡＦ用の焦点状態検出領域を示すＡＦ枠が画像に重畳して表示される。表示部１１０に画面部にタッチパネルを有する構成の場合、ユーザは所望の被写体の位置を指定するタッチＡＦの操作が可能である。
【００２０】
システム制御部１２０はＣＰＵを備え、所定のプログラムを実行して撮像装置１００全体を制御する。システム制御部１２０はレンズ制御部２０３と通信し、レンズの駆動制御を行うことができる。システム制御部１２０はタイマー機能を有する。
【００２１】
メモリ１２７は、静止画像および動画像、再生用表示のための画像のデータ等を記憶する。メモリ１２７は所定枚数の静止画像や動画像の格納に十分な記憶容量を有する。メモリ１２７にはシステム制御部１２０のプログラムスタック領域、ステータス記憶領域、演算用領域、ワーク用領域、画像表示データ用領域が確保される。各種の演算は、メモリ１２７の演算用領域を利用してシステム制御部１２０により実行される。
【００２２】
不揮発性メモリ１２８は電気的に消去および記録可能であり、例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）等が用いられる。不揮発性メモリ１２８には、撮影状態の保存データや、撮像装置１００を制御するプログラムが記憶されている。外部着脱メモリ部１３０はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードといった記録媒体に画像ファイルを記録し、また読み出しを行う。
【００２３】
電源部１３１は、電池、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等を備え、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。電源部１３１は検出結果およびシステム制御部１２０からの指令に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、各構成部に電源供給を行う。
【００２４】
操作部１３２は、システム制御部１２０に各種の指示を入力するためのデバイスを有する。操作部１３２はスイッチやダイヤル、視線検知によるポインティングデバイス、音声認識装置等の単数または複数の組み合わせで構成される。
【００２５】
シャッタ制御部１４１は、測光センサ１４２からの測光情報に基づくシステム制御部１２０からの制御指令に従い、絞り２１１を制御するレンズ制御部２０３と連携しながら、シャッタ１４４の駆動制御を行う。シャッタ１４４は、非撮影時に撮像素子１２１を遮光し、撮影時に開いて撮像素子１２１へ光を導く。
【００２６】
測光センサ１４２は、ＡＥ（自動露出）処理を行うための測光信号をシステム制御部１２０に出力する。レンズ２１０に入射した光は、絞り２１１、レンズマウント２０２および１０２、不図示の測光用レンズを介して測光センサ１４２に入射する。撮像画像に係る露出状態を測定することができる。測光領域については、図２を用いて後述する。
【００２７】
測距部１４３は、ＡＦ処理を行うための検出信号をシステム制御部１２０に出力する。レンズ２１０に入射した光は、絞り２１１、レンズマウント２０２および１０２、ミラー１５３、不図示の測距用ミラーを介して測距部１４３に入射する。測距部１４３により、撮像画像に係る合焦状態（焦点検出状態）を測定することができる。レンズ制御部２０３は、測距部１４３または画像処理部１２３より測定された合焦状態に応じて、フォーカスレンズを駆動し、撮像素子１２１に入射する被写体光の結像位置を変更する。これにより、ＡＦ動作が行われる。尚、ライブビュー撮影中には、画像演算部１２９より出力された画像データから算出されたコントラスト値に応じて、撮像画像に係る合焦状態を測定することも可能である。
【００２８】
振れ検出部１５１は角速度センサ等を備え、撮像装置１００の振動量を検出してシステム制御部１２０に出力する。システム制御部１２０は、振れ検出部１５１の出力に応じて像振れ補正の制御を行う。システム制御部１２０は、撮像光学系の光軸に直交する平面上で撮像素子１２１の移動を制御して機械的な像振れ補正を行い、または、画像処理部１２３を制御することで電子的な像振れ補正を行う。
【００２９】
ミラー制御部１５２は、ミラー１５３の駆動制御を行う。レンズ２１０による撮影光路を、不図示の光学ファインダと撮像素子１２１とのいずれかに切り替える制御が行われる。ミラー１５３の切り替えは、例えばステッピングモータおよび該モータを駆動するモータドライバを含む電気回路を用いて行われる。ミラー制御部１５２は撮像装置１００の撮影条件に応じたシステム制御部１２０からの制御指令を受け、ステッピングモータを駆動してミラー１５３の動作を制御する。ミラー１５３は半透過ミラーであり、透過した一部の光は不図示のサブミラーを介して測距部１４３に導かれ、周知の位相差検出方式の焦点検出動作が行われる。
【００３０】
加速度検出部１５４は加速度センサを備え、撮像装置１００の加速度を検出し、検出信号をシステム制御部１２０に出力する。照度センサ１５５は撮像装置１００の周囲環境の明るさ（照度）を検出し、検出信号をシステム制御部１２０に出力する。照度センサ１５５は受光窓を介して入射した外光の明るさを検出する。システム制御部１２０は、検出された明るさに基づいて、例えば表示部１１０に使用される液晶パネルのバックライトの明るさを調節し、また撮像装置１００のファインダへの接眼検知を行う。
【００３１】
図２は、測光センサ１４２の測光領域の一例を示した図である。本実施形態では、AE11〜AE57に示すように、３５分割された測光領域ごとに測光値を取得可能である。AEに付加された数字の１０位の桁が行を表し、１位の桁が列を表している。なお、測光センサ１４２の受光部全体の測光値を使用する実施形態の他、一部の領域の測光値（例えば、中央位置での測光値）を使用する実施形態がある。
【００３２】
図３を参照して、振れ検出部および加速度検出部の出力に関する軸の定義について説明する。図３（Ａ）は、振れ検出部１５１，２０５の検出方向の説明図である。振れ検出部はＰｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向、Ｒｏｌｌ方向の３軸方向の振動を検出可能である。Ｒｏｌｌ方向は撮像光学系の光軸回りの方向である。光軸に直交する２軸のうち、一方の軸回りの方向がＰｉｔｃｈ方向、他方の軸回りの方向がＹａｗ方向である。振れ検出部１５１は、Ｐｉｔｃｈ方向、Ｙａｗ方向、Ｒｏｌｌ方向それぞれに、角速度に応じて０〜１８０の値を出力する。また振れ検出部２０５は、例えばＰｉｔｃｈ方向とＹａｗ方向の２軸方向の振動を検出可能である。
【００３３】
図３（Ｂ）は、加速度検出部１５４の検出方向の説明図である。加速度検出部１５４は、図示するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向で示される３軸方向の重力加速度を検出する。Ｚ方向は撮像光学系の光軸方向である。Ｚ方向の光軸（Ｚ軸）に直交する２軸のうち、一方の軸をＸ軸と定義し、他の軸をＹ軸と定義する。図３（Ａ）と図３（Ｂ）との対比から判るように、Ｘ軸はピッチ方向の回転中心軸であり、Ｙ軸はヨー方向の回転中心軸である。加速度検出部１５４は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれについて、加速度に応じて０〜１の値を出力する。システム制御部１２０は、加速度検出部１５４によって検出された各軸の加速度情報を用いて、撮像装置１００の姿勢検出を行う。
【００３４】
［第１実施形態］
図４のフローチャートを参照して、本発明の第１実施形態における、振れ検出部１５１のキャリブレーション判定処理について説明する。以下の処理は、システム制御部１２０が撮影準備動作を検出した場合に開始される。例えば、ユーザは操作部１３２に含まれる所定のスイッチのＯＮ操作によって、撮影準備動作の開始をシステム制御部１２０に指示することができる。
【００３５】
Ｓ４０１でシステム制御部１２０は、内部タイマー（経過時間を変数tで表記する）の値をゼロに初期化し（t=0）、内部タイマーの計時を開始させる。変数tの値は安定時間の判定に使用されるものとする。Ｓ４０２でシステム制御部１２０は、測光センサ１４２と、振れ検出部１５１、および加速度検出部１５４の各出力を取得する。具体的には、システム制御部１２０は測光センサ１４２から、図２のように３５個の領域AE11〜AE57の測光値AE11(n)〜AE57(n)を取得する。ｎはサンプリング時刻に対応する変数である。また、システム制御部１２０は振れ検出部１５１から、Ｐｉｔｃｈ方向の振れ検出の出力Gp(n)と、Ｙａｗ方向の振れ検出の出力Gy(n)と、Ｒｏｌｌ方向の振れ検出の出力Gr(n)を取得する。システム制御部１２０は加速度検出部１５４から、Ｘ方向の加速度Ax(n)と、Ｙ方向の加速度Ay(n)と、Ｚ方向の加速度Az(n)を取得する。
【００３６】
Ｓ４０３でシステム制御部１２０は、前回と今回のＳ４０２でそれぞれ取得した測光センサ１４２の出力の差分を算出する。前回のＳ４０２で取得された測光センサ１４２の出力をAE11(n-1)〜AE57(n-1)と表記し、今回のＳ４０２で取得された測光センサ１４２の出力をAE11(n)〜AE57(n) と表記する。差分をΔAEijと表記すると、下記(1)式により算出される。
ΔAEij=|AEij(n)-AEij(n-1)|    i=1,2,3,4,5 j=1,2,3,4,5,6,7  …(1)
【００３７】
システム制御部１２０は、前回と今回のＳ４０２でそれぞれ取得した振れ検出部１５１の出力の差分を算出する。前回のＳ４０２で取得された振れ検出部１５１の出力をGp(n-1)，Gy(n-1)，Gr(n-1)と表記する。今回のＳ４０２で取得された振れ検出部１５１の出力をGp(n)，Gy(n)，Gr(n)と表記する。差分をΔGp，ΔGy，ΔGrと表記すると、下記(2)〜(4)式により算出される。
ΔGp=|Gp(n)-Gp(n-1)|  …(2)
ΔGy=|Gy(n)-Gy(n-1)|  …(3)
ΔGr=|Gr(n)-Gr(n-1)|  …(4)
【００３８】
システム制御部１２０は、前回と今回のＳ４０２でそれぞれ取得した加速度検出部１５４の出力の差分を算出する。前回のＳ４０２で取得された加速度検出部１５４の出力をAx(n-1)，Ay(n-1)，Az(n-1)と表記する。今回のＳ４０２で取得された加速度検出部１５４の出力をAx(n)，Ay(n) ，Az(n)と表記する。差分をΔAx，ΔAy，ΔAzと表記すると、下記(5)〜(7)式により算出される。
ΔAx=|Ax(n)-Ax(n-1)|  …(5)
ΔAy=|Ay(n)-Ay(n-1)|  …(6)
ΔAz=|Az(n)-Az(n-1)|  …(7)
【００３９】
システム制御部１２０は、(1)〜(7)式により演算した各出力の差分値をそれぞれの判定用閾値と比較し、差分値が閾値以下であるか否かを判定する。測光値の差分に対する判定用閾値をAEthと表記し、振れ検出出力の差分に対する判定用閾値をGthと表記し、加速度検出出力の差分に対する判定用閾値をAthと表記する。システム制御部１２０は、以下の条件について判定を行う。
（Ｉ）ΔAE11〜ΔAE57の全てがAEth以下であること。
（ＩＩ）ΔGpおよびΔGyおよびΔGrがGth以下であること。
（ＩＩＩ）ΔAxおよびΔAyおよびΔAzがAth以下であること。
【００４０】
（Ｉ）から（ＩＩＩ）の３条件を満たすことが判定された場合、Ｓ４０４の処理へ進む。それ以外の場合、つまりいずれかの条件を満たないことが判定された場合にはＳ４０５の処理へ進む。尚、前回の出力が無い場合等、(1)〜(7)式の演算が行えない場合には、Ｓ４０５の処理へ進む。
【００４１】
Ｓ４０４でシステム制御部１２０は、内部タイマーの経過時間を表す変数ｔの値を、所定の閾値時間と比較する。閾値時間をT1と表記する。システム制御部１２０は「t>T1」であって、閾値時間が経過したと判定した場合、Ｓ４０６の処理へ進み、「t≦T1」であると判定した場合には、Ｓ４０８へ進む。
【００４２】
Ｓ４０５でシステム制御部１２０は、内部タイマーの経過時間を表す変数ｔの値をゼロに初期化して、Ｓ４０８の処理へ進む。またＳ４０６でシステム制御部１２０は、撮像装置１００が静止状態であると判定し、Ｓ４０７の処理へ進む。
【００４３】
Ｓ４０７でシステム制御部１２０は、Ｓ４０２で取得した振れ検出部１５１の出力値を基準値として、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行う。具体的には現在の振れ検出の出力Gp(n)およびGy(n)およびGr(n)をオフセットの補正値として、振れ検出部１５１の出力がゼロになるように出力から減算する処理が行われる。そして、一連の処理を終了する。Ｓ４０８でシステム制御部１２０は、次回の各出力を取得するまでの一定の待ち時間だけ待機した後、Ｓ４０２の処理へ戻る。
【００４４】
本実施形態では、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行うために、撮像装置１００の静止状態の判定を行う。静止状態の判定条件は、測光センサ１４２および振れ検出部１５１および加速度検出部１５４の３つの出力が所定時間に亘って、所定の範囲内であることである。判定条件を満たす場合に撮像装置１００が静止状態であると判定される。よって、撮像装置１００が静止状態であるか否かをより正確に判定できるので、撮像装置１００の静止状態にて振れ検出部１５１のキャリブレーションを実行することができる。
【００４５】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、撮像装置１００の外部の明るさを検出するための測光部として、測光センサ１４２の出力を用いる例を説明したが、測光センサ１４２の出力の差分を演算する処理のために電力が消費される。撮像装置１００に装着される電池の持続時間を考慮すると、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行うための第１実施形態に例示した処理を行うタイミングが撮影準備動作時等に限られてしまうことが懸念される。そこで本実施形態では、測光センサ１４２に代えて照度センサ１５５を用いることで、消費電力を低減しつつ、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行うための静止状態を判定する方法について説明する。本実施形態にて、第１実施形態と同様の事項については説明を省略し、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。このような説明の省略については後述の実施形態でも同じである。
【００４６】
図４を参照して、本実施形態における、振れ検出部１５１のキャリブレーションの判定処理について説明する。図４のフローチャートに示される処理は、撮像装置１００の操作部１３２に含まれる電源スイッチがＯＮになったことを、システム制御部１２０が検出した時点から開始される。
【００４７】
図４のＳ４０１、およびＳ４０４からＳ４０８では第１実施形態と同様の処理が実行される。Ｓ４０２でシステム制御部１２０は、照度センサ１５５、振れ検出部１５１、および加速度検出部１５４を駆動し、各々の検出出力を取得する。具体例には、システム制御部１２０は、照度センサ１５５から、周囲環境の外光の明るさL(n)のデータを取得する。システム制御部１２０は、振れ検出部１５１から、Ｐｉｔｃｈ方向の出力Gp(n)と、Ｙａｗ方向の出力Gy(n)と、Ｒｏｌｌ方向の出力Gr(n)を取得する。システム制御部１２０は、加速度検出部１５４から、Ｘ方向の加速度Ax(n)と、Ｙ方向の加速度Ay(n)と、Ｚ方向の加速度Az(n)を取得する。
【００４８】
Ｓ４０３でシステム制御部１２０は、前回のＳ４０２で取得された照度センサ１５５の出力L(n-1)と、今回のＳ４０２で取得された照度センサ１５５の出力L(n)との差分を、下記(8)式により演算する。
ΔL=|L(n)-L(n-1)|  …(8)
【００４９】
システム制御部１２０は、振れ検出部１５１の出力の差分ΔGp，ΔGy，ΔGrを上記(2)〜(4)式により演算する。またシステム制御部１２０は、加速度検出部１５４の出力の差分ΔAx，ΔAy，ΔAzを上記(5)〜(7)式により演算する。
【００５０】
その後、システム制御部１２０は(2)〜(8)式を用いて演算した、各出力の差分値を判定用閾値と比較し、差分値が閾値以下であるか否かを判定する。判定用閾値については、照度センサ１５５の出力の差分値に対する閾値をLth、振れ検出部１５１の出力の差分値に対する閾値をGth、加速度検出部１５４の出力の差分値に対する閾値をAthと表記する。
【００５１】
システム制御部１２０は、ΔLがLth以下であって、かつ、前記（ＩＩ）および（ＩＩＩ）の条件が満たされると判定した場合、Ｓ４０４へ処理を進める。また、ΔLがLthより大きいか、または前記（ＩＩ）もしくは（ＩＩＩ）の条件が満たされない場合にはＳ４０５の処理へ進む。尚、前回の出力が無い場合等のように、前記(2)〜(8)を用いた演算が行えない場合にはＳ４０５の処理へ進む。
【００５２】
本実施形態では、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行うために撮像装置１００の静止状態の判定を行う際に、照度センサ１５５および振れ検出部１５１および加速度検出部１５４の各出力を用いる。静止状態の判定条件は、これら３つの出力（照度、角速度、加速度）の差分の大きさがそれぞれに対応する閾値以下である状態が、所定の閾値時間に亘って継続していることである。撮像装置１００が静止状態であるか否かをより正確に判定でき、撮像装置１００が静止状態であるときに振れ検出部１５１のキャリブレーションを行うことができる。
【００５３】
照度センサ１５５は、測光センサ１４２や撮像素子１２１に比べて、低い消費電力で駆動可能であるので、消費電力を抑制しつつ、撮像装置１００の静止状態の判定を行える。そのため、撮像装置１００の電源がオンになった時点から、静止状態の判定処理を直ちに開始させることができ、キャリブレーションの機会が増加する。
【００５４】
［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態において、以下の３点の課題を解決するための手段を説明する。
第１の課題は、静止状態の判定処理の信頼度を向上させることである。静止状態の判定に用いられる、測光部および振れ検出部１５１および加速度検出部１５４の各出力の差分に対する判定用閾値が条件によらず一定値である場合、撮像装置１００が静止している状態にて静止していないと判定される可能性がある。あるいは、その逆に撮像装置１００が静止していない状態であるにもかかわらず、静止状態であると判定される可能性がある。また、撮像装置１００の操作状態によっては、撮像装置１００が静止状態である可能性が高い場合もあり得る。
【００５５】
第２の課題は、測光部や振れ検出部１５１の出力の信頼度が低い時などに静止状態であると誤認識されることを防ぐことである。例えば、暗闇中において測光部の出力の変化量が小さい場合を想定する。この場合、撮像装置１００が静止しているか否かを測光部の出力変化量のみで判定することは困難である。また、定期的に振れ検出部１５１のキャリブレーションを行う構成においては、振れ検出部１５１の出力に含まれるオフセット成分が所定値よりも大きくなることは考え難い。
【００５６】
第３の課題は、キャリブレーションを実行するタイミングを適切に制御することである。システム制御部１２０によって撮像装置１００が静止状態であると判定された場合でも、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行わない方がよいタイミングがある。例えば、連続撮影中等のように、振れ検出部１５１の出力を用いる動作が行われる場合を想定する。この場合、動作中に振れ検出部１５１の出力がキャリブレーションにより変わってしまい、撮影条件等の変化が生じて、ユーザの意図した画像を取得できない可能性がある。
以下では、第１から第３の課題を解決するための例について説明する。本実施形態では、第２実施形態と同様に測光部として照度センサ１５５を用いる事とする。
【００５７】
図５のフローチャートを参照して、本実施形態における、振れ検出部１５１のキャリブレーションの判定処理について説明する。図５のＳ５０１、Ｓ５０９、Ｓ５１０、Ｓ５１２、Ｓ５１３に示す処理はそれぞれ、図４のＳ４０１、Ｓ４０５、Ｓ４０４、Ｓ４０８、Ｓ４０７と同様の処理であるため、各ステップの詳細な説明を省略する。
【００５８】
Ｓ５０２でシステム制御部１２０は、照度センサ１５５から、周囲環境の外光の明るさを表すデータであるL(n)を取得する。Ｓ５０３でシステム制御部１２０は、Ｓ５０２で取得したL(n)を所定の閾値と比較する。明るさを比較するための第１の閾値をL1と表記し、外光の明るさがL1よりも明るいか否かが判定される。また第２の閾値をL2と表記し（L2<L1）、外光の明るさがL2よりも暗いか否かが判定される。システム制御部１２０は、L(n)>L1またはL(n)<L2であると判定した場合、図５のフローチャートの処理を終了する。一方、システム制御部１２０が、L2≦L(n)≦L1と判定した場合、Ｓ５０４の処理へ進む。
【００５９】
Ｓ５０４でシステム制御部１２０は、振れ検出部１５１からＰｉｔｃｈ方向の出力Gp(n)とＹａｗ方向の出力Gy(n)とＲｏｌｌ方向の出力Gr(n)を取得する。Ｓ５０５でシステム制御部１２０は、Ｓ５０４で取得されたGp(n)，Gy(n)，Gr(n)がそれぞれ、所定の閾値G1よりも大きいか否かを判定する。Gp(n)>G1またはGy(n)>G1またはGr(n)>G1と判定された場合、図５のフローチャートの処理を終了する。Gp(n)≦G1かつGy(n)≦G1かつGr(n)≦G1と判定された場合には、Ｓ５０６の処理へ進む。Ｓ５０６でシステム制御部１２０は、加速度検出部１５４からＸ方向の加速度Ax(n)とＹ方向の加速度Ay(n)とＺ方向の加速度Az(n)を取得する。
【００６０】
Ｓ５０７でシステム制御部１２０は、前回のＳ５０２で取得された照度センサ１５５の出力L(n-1)と、今回のＳ５０２で取得された照度センサ１５５の出力L(n)との差分を、前記(8)式により演算する。システム制御部１２０は、前回と今回のＳ５０４で取得された振れ検出部１５１の出力の差分を前記(2)〜(4)式により演算する。前回のＳ５０４で取得された振れ検出部１５１の出力はGp(n-1)，Gy(n-1)，Gr(n-1)であり、今回のＳ５０４で取得された振れ検出部１５１の出力はGp(n)，Gy(n)，Gr(n)である。システム制御部１２０は、前回と今回のＳ５０６で取得された加速度検出部１５４の出力の差分を、前記(5)〜(7)式により演算する。前回のＳ５０６で取得された加速度検出部１５４の出力はAx(n-1)，Ay(n-1)，Az(n-1)であり、今回のＳ５０６で取得された加速度検出部１５４の出力はAx(n)，Ay(n)，Az(n)である。
【００６１】
その後、システム制御部１２０は前記(2)〜(8)式を用いて演算した各出力の差分を、それぞれの判定用閾値と比較し、閾値以下であるか否かを判定する。測光値の差分に対する閾値Lth、振れ検出部の出力の差分に対する閾値Gth、加速度検出部の出力の差分に対する閾値Athの特徴を、図６を用いて説明する。図６では、説明を簡略化するために、振れ検出部１５１の出力の代表としてＰｉｔｃｈ方向の出力Gpを例示し、加速度検出部１５４の出力の代表としてＸ軸方向の出力Axを例示する。
【００６２】
図６（Ａ）は、振れ検出部１５１の出力Gp（または加速度検出部１５４の出力Ax）と、静止状態の判定用閾値Lth、Athの関係を示す図である。横軸は判定用閾値を表し、縦軸は出力Gp（またはAx）を表す。出力Gpが大きいほど、振れ検出部１５１の出力に含まれるオフセット成分と、実際に撮像装置１００が動いているときの振れ成分との判別が難しくなる。このため、出力Gpが大きいほど、LthおよびAthの値が小さいという特徴がある。これは、LthおよびAthの重みを上げるために、LthおよびAthの値を小さくすることを意味する。一方で、出力Gpが小さいほど、LthおよびAthの値が大きいという特徴がある。振れ検出部１５１の出力にオフセット成分が重畳している可能性が高いと考えられるので、LthおよびAthの値が大きく設定される。
【００６３】
図６（Ａ）において実線で示すグラフ線６０１および破線で示すグラフ線６０２は、撮像装置の動作条件に応じて判定用閾値の設定が異なることを示す。動作条件には、例えば、スタンバイ状態や、メニュー画面の操作状態等のように、撮像装置１００が静止している可能性が高い状態も含まれる。システム制御部１２０は、第１の動作条件においてグラフ線６０１に示される特性でLth,Athを設定し、第２の動作条件ではグラフ線６０１よりも横軸方向にシフトされたグラフ線６０２に示される特性でLth,Athを設定する。
【００６４】
図６（Ｂ）は、動作条件に応じて決定されるLth，Ath，Gthについて、振れ検出部１５１の出力Gpとの関係の一例を示す表であり、任意単位で示している。出力Gpに対する閾値は２、４、６であり、３条件の範囲を示す。出力Gpの大きい範囲ほどLth,Athの値は小さい値に変更されるが、Gthは一定値である。また出力Gpが閾値６を超える場合、静止状態の判定は行われない。振れ検出センサよりも加速度センサの出力の差分を重視するために、Athの方がGthよりも小さい値に設定されている。
【００６５】
図５のＳ５０７でシステム制御部１２０は、ΔLがLth以下であり、かつ、ΔGp,ΔGy,ΔGrがいずれもGth以下であり、かつ、ΔAx,ΔAy,ΔAzがいずれもAth以下であると判定した場合、Ｓ５０８へ処理を進める。それ以外の場合にはＳ５０９の処理へ進む。前回の出力が無い場合等のように、前記(2)〜(8)の演算が行えない場合には、Ｓ５０９の処理へ進む。
【００６６】
Ｓ５０８でシステム制御部１２０は、撮像装置１００が撮影準備動作中または撮影動作中であるか否かを判定する。撮像装置１００が撮影準備動作中または撮影動作中であると判定された場合、Ｓ５０９の処理へ進む。撮像装置１００が撮影準動作中でも撮影動作中でもないと判定された場合、Ｓ５１０の処理へ進む。
【００６７】
Ｓ５１１でシステム制御部１２０は、撮像装置１００が静止状態であると判定し、この時点で取得されている振れ検出部１５１の各出力Gp(n)，Gy(n)，Gr(n)の値を基準値として、メモリ１２７へ保存する処理を行う。Ｓ５１１の次にＳ５１３の処理に進み、キャリブレーションが実施される。
【００６８】
本実施形態では、振れ検出部１５１のキャリブレーションを行うために撮像装置１００の静止状態の判定を行う。その際には、照度センサ１５５と振れ検出部１５１と加速度検出部１５４の各出力が所定の判定条件を満たすか否かを決定するための判定用閾値が、撮像装置１００の動作条件または振れ検出部１５１の出力に応じて変更される。これにより、撮像装置１００が静止状態であるか否かをより正確に判定できるので、撮像装置１００が静止状態のときに振れ検出部１５１のキャリブレーションを行える。また第２実施形態と同様に、低い消費電力で駆動可能な照度センサ１５５を用いることで、撮像装置１００の電源がオンになった時点から静止状態の判定処理を開始させることが可能である。
【００６９】
さらには、図５で説明したように、照度センサ１５５の出力が第２の閾値よりも小さく、周囲環境の明るさが暗い場合や、照度センサ１５５の出力が第１の閾値より大きく、周囲環境が明るい場合には、静止状態の判定処理は行われない。これにより、暗闇中での撮影等のように、測光部の出力が小さい場合に静止状態の判定精度が低下することを抑制できる。
【００７０】
また、振れ検出部１５１の出力が所定の閾値よりも大きい場合には、静止状態の判定処理を行われない。これにより、振れ検出部１５１の出力が大きく、オフセット成分が重畳している可能性が低い場合でも静止状態の誤判定が起こらないように防ぐことができる。
【００７１】
図５で説明したように、撮影準備動作中または撮影動作中等のように、撮像装置が振れ検出部１５１の出力を用いる動作を行っている場合には静止状態の判定が行われても、振れ検出部１５１のキャリブレーションは行われない。これにより、動作中に振れ検出部１５１の出力がキャリブレーションにより変更されたために撮影条件等が変化したり、ユーザの意図した画像を取得できなかったりすることを防止できる。
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および変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１２０  システム制御部
１４２  測光センサ
１５１  振れ検出部
１５４  加速度検出部
１５５  照度センサ
２０３  レンズ制御部
２０５  振れ検出部
【図１】
2019161545.tif 000003
【図２】
2019161545.tif 000004
【図３】
2019161545.tif 000005
【図４】
2019161545.tif 000006
【図５】
2019161545.tif 000007
【図６】
2019161545.tif 000008