(57)【要約】【課題】レンズが上を向いても姿勢の誤認を防止できる。【解決手段】デジタルカメラ２０は、レンズ２１と、ＣＣＤ２３と、傾きセンサ２４と、傾きセンサ２６と、制御ＩＣ２２と、メインディスプレイとを含む。ＣＣＤ２３は、レンズ２１を通過した光による像を撮像する。傾きセンサ２４は、レンズ２１の光軸に対して垂直な面における像の傾きの方向と範囲とを検出する。傾きセンサ２６は、水平面に対するレンズ２１の光軸の傾きが閾値以下か否かを検出する。制御ＩＣ２２は、レンズ２１の光軸の傾きが閾値以下の場合に傾きセンサ２４が検出した方向と範囲とに従うように、像の方向を決定する。メインディスプレイは、制御ＩＣ２２が決定した方向に対応するように、像を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
前記レンズを通過した光による像を撮像するための撮像手段と、
前記レンズの光軸に対して垂直な面における前記像の傾きの方向と範囲とを検出するための第１の検出手段と、
水平面に対する前記レンズの光軸の傾きと閾値との大小関係に対応する信号を生成するための生成手段と、
前記レンズの光軸の傾きが前記閾値以下であることを前記生成手段が生成した信号が表わす場合に前記第１の検出手段が検出した方向と範囲とに従うように、前記像の方向を決定するための決定手段と、
前記決定手段が決定した方向に対応するように、前記像を表示するための表示手段とを含み、
前記生成手段は、
複数の第１の電極と、
空間を構成し、かつ前記レンズの光軸が水平な場合に前記空間の底となる箇所と前記レンズの光軸の傾きが前記閾値を超えた場合に前記空間の底となる箇所とに前記第１の電極をそれぞれ固定する部材と、
前記空間を移動することにより前記第１の電極のいずれかと接触する第２の電極とを含む、撮像装置。
【請求項２】
レンズと、
前記レンズを通過した光による像を撮像するための撮像手段と、
前記レンズの光軸に対して垂直な面における前記像の傾きの方向と範囲とを検出するための第１の検出手段と、
水平面に対する前記レンズの光軸の傾きが閾値以下か否かを検出するための第２の検出手段と、
前記レンズの光軸の傾きが前記閾値以下の場合に前記第１の検出手段が検出した方向と範囲とに従うように、前記像の方向を決定するための決定手段と、
前記決定手段が決定した方向に対応するように、前記像を表示するための表示手段とを含む、撮像装置。
【請求項３】
前記第２の検出手段は、前記レンズの光軸の傾きと前記閾値との大小関係に対応する信号を生成するための生成手段を含み、
前記決定手段は、前記レンズの光軸の傾きが前記閾値以下であることを前記生成手段が生成した信号が表わす場合に前記第１の検出手段が検出した方向と範囲とに従うように、前記像の方向を決定するための手段を含む、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記生成手段は、
複数の第１の電極と、
空間を構成し、かつ前記レンズの光軸が水平な場合に前記空間の底となる箇所と前記レンズの光軸の傾きが前記閾値を超えた場合に前記空間の底となる箇所とに前記第１の電極をそれぞれ固定する部材と、
前記空間を移動することにより前記第１の電極のいずれかと接触する第２の電極とを含む、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の検出手段は、前記水平面に対する前記レンズの光軸の傾きが０ラジアンを超え４分のπラジアン以下となる前記閾値以下か否かを検出するための手段を含む、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の検出手段は、前記水平面に対する前記レンズの光軸の傾きが４分のπラジアンを超え２分のπラジアン未満となる前記閾値以下か否かを検出するための手段を含む、請求項２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、撮像装置に関し、特に、１つの撮像装置を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のビデオカメラ６０における各装置の配置を表わす図である。図８を参照して、従来のビデオカメラ６０は、レンズ２１と、制御ＩＣ２２と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）２３と、傾きセンサ２４とを含む。制御ＩＣ２２は、撮像その他ビデオカメラ６０の各部を制御するために必要な処理を行なう。ＣＣＤ２３は、レンズ２１を通過した光による像を撮像する。傾きセンサ２４は、傾きの方向と範囲とを検出する。傾きセンサ２４が検出する傾きの方向と範囲とは、レンズ２１を通過した光による像の傾きの方向と範囲に等しい。傾きの方向と範囲とが検出される像は、レンズ２１の光軸に対して垂直な面における像である。
【０００３】
図９は、傾きセンサ２４の断面図である。図９を参照して、傾きセンサ２４は、右電極４３と、左電極４５と、可動電極４６と、筐体４８とを含む。右電極４３は、ユーザがカメラを構えたときユーザから見て右側に位置することとなる電極である。左電極４５は、ユーザがビデオカメラ６０を構えたときユーザから見て左側に位置することとなる電極である。右電極４３と左電極４５とは、それらの中心を結ぶ直線がビデオカメラ６０のレンズの光軸に直交するように、筐体４８に固定されている。可動電極４６は、傾きセンサ２４の中で自由に移動できる電極である。右電極４３、左電極４５、および可動電極４６がそれぞれ図示しない電源に接続されているので、右電極４３または左電極４５と可動電極４６とが接触すると、右電極４３または左電極４５のうち可動電極４６に接触した電極に電流が流れる。この電流は、信号として制御ＩＣ２２に出力される。これにより、制御ＩＣ２２は、傾きセンサ２４が傾きを検出したことを検知できる。可動電極４６は、筐体４８が形成する空間を移動することにより右電極４３または左電極４５のいずれかと接触可能な電極として動作する。筐体４８は、右電極４３と、左電極４５と、可動電極４６とを収める部材である。筐体４８は、終点に右電極４３と左電極４５とをそれぞれ固定し、かつ右電極４３と左電極４５とから離れると広くなる空間を構成する。可動電極４６は、この空間の中を移動する。
【０００４】
図１０は、ビデオカメラ６０の向きと傾きセンサ２４の電極が出力する信号との関係を表わす図である。図１０の「ビデオカメラの向き」欄において、ビデオカメラ６０の向きは、正方形として表わされる制御ＩＣ２２とひし形として表わされる傾きセンサ２４との配置によって表わされている。
【０００５】
傾きセンサ２４がビデオカメラ６０の傾きを検出するので、制御ＩＣ２２は、ビデオカメラ６０の傾きに応じた制御を実施できる。たとえば、図示しないディスプレイに表示させる画像の向きを、傾きセンサ２４が検出した傾きに応じて変化させることができる。
【０００６】
しかしながら、ビデオカメラ６０には、レンズ２１が上を向いたり下を向いたりしているときに、傾きセンサ２４がユーザの意図に反した信号を出力する可能性があるという問題点がある。レンズ２１が上や下を向いているとき、傾きセンサ２４の右電極４３と左電極４５と可動電極４６とは、ほぼ水平な平面に配置されることとなる。この場合、可動電極４６がどちらの電極に接触するかということは、ユーザがビデオカメラ６０をどのように保持しているかによって決定される。ユーザ自身の意図に合致するようにユーザがビデオカメラ６０を保持することは困難なことである。その結果、傾きセンサ２４がユーザの意図に反した信号を出力することとなる。
【０００７】
特許文献１は、カメラ本体の縦姿勢、横姿勢、レンズが下を向く姿勢を検出する姿勢検出装置と、縦姿勢、横姿勢を別途入力可能な姿勢入力装置とを備える電子カメラを開示する。電子カメラは、縦姿勢や横姿勢であると姿勢検出装置が検出した場合には、姿勢検出装置の検出結果に基づいてカメラ動作の制御を行ない、レンズが下を向く姿勢であると姿勢検出装置が検出した場合には、姿勢入力装置により入力された姿勢情報に基づいてカメラ動作の制御を行なう。
【０００８】
特許文献１に開示された発明によると、レンズが下を向く姿勢においても縦姿勢、横姿勢であることを判別できる。
【特許文献１】特開２００４−８８４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に開示された発明では、レンズが上を向く姿勢の場合、姿勢を誤認識する可能性があるという問題点がある。
【００１０】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、レンズが上を向いても姿勢の誤認を防止できる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のある局面にしたがうと、撮像装置は、レンズと、撮像手段と、第１の検出手段と、生成手段と、決定手段と、表示手段とを含む。撮像手段は、レンズを通過した光による像を撮像する。第１の検出手段は、レンズの光軸に対して垂直な面における像の傾きの方向と範囲とを検出する。生成手段は、水平面に対するレンズの光軸の傾きと閾値との大小関係に対応する信号を生成する。決定手段は、レンズの光軸の傾きが閾値以下であることを生成手段が生成した信号が表わす場合に第１の検出手段が検出した方向と範囲とに従うように、像の方向を決定する。表示手段は、決定手段が決定した方向に対応するように、像を表示する。生成手段は、複数の第１の電極と、部材と、第２の電極とを含む。部材は、空間を構成し、かつレンズの光軸が水平な場合に空間の底となる箇所とレンズの光軸の傾きが閾値を超えた場合に空間の底となる箇所とに第１の電極をそれぞれ固定する。第２の電極は、空間を移動することにより第１の電極のいずれかと接触する。
【００１２】
本発明の他の局面にしたがうと、撮像装置は、レンズと、撮像手段と、第１の検出手段と、第２の検出手段と、決定手段と、表示手段とを含む。撮像手段は、レンズを通過した光による像を撮像する。第１の検出手段は、レンズの光軸に対して垂直な面における像の傾きの方向と範囲とを検出する。第２の検出手段は、水平面に対するレンズの光軸の傾きが閾値以下か否かを検出する。決定手段は、レンズの光軸の傾きが閾値以下の場合に第１の検出手段が検出した方向と範囲とに従うように、像の方向を決定する。表示手段は、決定手段が決定した方向に対応するように、像を表示する。
【００１３】
また、上述の第２の検出手段は、レンズの光軸の傾きと閾値との大小関係に対応する信号を生成するための生成手段を含むことが望ましい。併せて、決定手段は、レンズの光軸の傾きが閾値以下であることを生成手段が生成した信号が表わす場合に第１の検出手段が検出した方向と範囲とに従うように、像の方向を決定するための手段を含むことが望ましい。
【００１４】
もしくは、上述の生成手段は、複数の第１の電極と、部材と、第２の電極とを含むことが望ましい。部材は、空間を構成し、かつレンズの光軸が水平な場合に空間の底となる箇所とレンズの光軸の傾きが閾値を超えた場合に空間の底となる箇所とに第１の電極をそれぞれ固定する。第２の電極は、空間を移動することにより第１の電極のいずれかと接触する。
【００１５】
また、上述の第２の検出手段は、水平面に対するレンズの光軸の傾きが０ラジアンを超え４分のπラジアン以下となる閾値以下か否かを検出するための手段を含むことが望ましい。
【００１６】
また、上述の第２の検出手段は、水平面に対するレンズの光軸の傾きが４分のπラジアンを超え２分のπラジアン未満となる閾値以下か否かを検出するための手段を含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る撮像装置は、レンズが上を向いても姿勢の誤認を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係るビデオカメラ２０における各装置の配置を表わす図である。図１を参照して、本実施の形態に係るビデオカメラ２０は、レンズ２１と、制御ＩＣ２２と、ＣＣＤ２３と、傾きセンサ２４と、傾きセンサ２６とを含む。傾きセンサ２６は、水平面に対するレンズ２１の光軸の傾きと閾値との大小関係に対応する信号を生成することにより、水平面に対するレンズ２１の光軸の傾きが閾値以下か否かを検出する。
【００２０】
図２は、ビデオカメラ２０の側面の概略図である。図２を参照して、傾きセンサ２４と傾きセンサ２６とは、それぞれ基板２８と基板３０とに固定されている。傾きセンサ２４は、レンズ２１の光軸に直交する方向に固定されている。レンズ２１の光軸が水平面に平行な場合、傾きセンサ２６の水平面に対する角度は、０ラジアンを超え４分のπラジアン以下である。傾きセンサ２６の水平面に対する角度は、ビデオカメラ２０の設計者によって前述の範囲内で任意に設定される。このように固定されることで、傾きセンサ２６は、水平面に対するレンズ２１の光軸の傾きが０ラジアンを超え４分のπラジアン以下となる閾値以下か否かを検出するセンサとして動作することとなる。
【００２１】
図３は、ビデオカメラ２０の背面の概略図である。図３を参照して、ビデオカメラ２０は、メインディスプレイ３１と、サブディスプレイ３２とを含む。メインディスプレイ３１とサブディスプレイ３２とは、ビデオカメラ２０で撮像した画像を表示する表示装置である。
【００２２】
なお、その他のハードウェアは、前述したビデオカメラ６０と同様である。したがって、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【００２３】
図４は、傾きセンサ２６の断面図である。図４を参照して、傾きセンサ２６は、前電極４２と、後電極４４と、可動電極４６と、筐体４９とを含む。前電極４２は、ユーザがビデオカメラ２０を構えたとき、傾きセンサ２６の中心よりユーザから遠くなるように配置される電極である。後電極４４は、ユーザがビデオカメラ２０を構えたとき、傾きセンサ２６の中央よりユーザに近くなるように配置される電極である。前電極４２と後電極４４とは、電極同士を結ぶ線が水平方向に対して傾くように相対し、かつレンズ２１を通過した光の進行方向にその線が沿うように、筐体４９に固定されている。可動電極４６は、筐体４９が構成した空間を移動することにより前電極４２または後電極４４のいずれかと接触可能な電極である。前電極４２、後電極４４、および可動電極４６がそれぞれ図示しない電源に接続されているので、前電極４２または後電極４４と可動電極４６とが接触すると、前電極４２または後電極４４のうち可動電極４６に接触した電極に電流が流れる。この電流は、制御信号として制御ＩＣ２２に出力される。これにより、制御ＩＣ２２は、傾きセンサ２６が傾きを検出したことを検知できる。筐体４９は、前電極４２と、後電極４４と、可動電極４６とを収める部材である。筐体４８は、空間を構成する部材でもある。その上筐体４８は、次の箇所に前電極４２と後電極４４とをそれぞれ固定する部材でもある。その第１の箇所は、レンズ２１の光軸が水平な場合にその空間の底となる箇所である。第２の箇所は、レンズ２１の光軸の傾きが閾値を超えた場合にその空間の底となる箇所である。可動電極４６は、この空間の中を移動する。
【００２４】
図５は、ビデオカメラ２０の向きと傾きセンサ２４および傾きセンサ２６の出力を表わす図である。図５において、ビデオカメラ２０の向きはレンズ２１と傾きセンサ２４と傾きセンサ２６との位置関係によって表わされている。図５の「ビデオカメラの向き」欄において、傾きセンサ２４は太いひし形として表されている。「ビデオカメラの向き」欄において、傾きセンサ２６は細いひし形として表されている。図５から明らかなように、制御ＩＣ２２は、レンズ２１の光軸の傾きが閾値以下であることを傾きセンサ２６が生成した信号が表わす場合に傾きセンサ２４が検出した方向と範囲とに従って、像の方向を決定することとなる。また、制御ＩＣ２２は、レンズ２１の光軸の傾きが閾値を超えることを傾きセンサ２６が生成した信号が表わす場合、傾きセンサ２４および傾きセンサ２６の出力に従って、制御ＩＣ２２は像の方向を決定することとなる。図５から明らかなように、ビデオカメラ２０のレンズ２１が上を向いていたり下を向いていたりすると、大抵の場合、右電極４３または左電極４５が誤った値の信号を出力する。一方、前電極４２および後電極４４は一定の正しい値を出力する。これにより、制御ＩＣ２２はビデオカメラ２０の正しい向きを検出できる。例えば、ビデオカメラ２０のレンズ２１が上を向いている場合にもビデオカメラ２０のレンズ２１が正しく正面を向いている場合にも、前電極４２が出力する値は「Ｌ」で後電極４４が出力する値は「Ｈ」である。しかしながら、ビデオカメラ２０のレンズ２１が上を向いている場合に限り、前電極４２が出力する値または後電極４４が出力する値が「Ｈ」とり得る。これにより、前電極４２が出力する値が「Ｌ」で後電極４４が出力する値が「Ｈ」の場合、前電極４２が出力する値または後電極４４が出力する値に基づいて、ビデオカメラ２０が上を向いていることを制御ＩＣ２２は正しく検出できる。
【００２５】
図６を参照して、制御ＩＣ２２で実行されるプログラムは、画像の回転に関し、以下のような制御を実行する。
【００２６】
ステップＳ５０にて、制御ＩＣ２２は、図示されない内蔵するフラグの値に基づいて、撮像済みか否かを判断する。撮像済みと判断した場合には（ステップＳ５０にてＹＥＳ）、処理はステップＳ５２へと移される。もしそうでないと（ステップＳ５０にてＮＯ）、処理はステップＳ５０へと戻される。
【００２７】
ステップＳ５２にて、傾きセンサ２４と傾きセンサ２６とは制御ＩＣ２２に対し信号を出力する。
【００２８】
ステップＳ５４にて、制御ＩＣ２２は、傾きセンサ２４と傾きセンサ２６とが出力した信号に基づいて、ビデオカメラ２０が左または右に回転しているか否かを判断する。左または右に回転していると判断した場合には（ステップＳ５４にてＹＥＳ）、処理はステップＳ５６へと移される。もしそうでないと（ステップＳ５４にてＮＯ）、処理は終了する。
【００２９】
ステップＳ５６にて、制御ＩＣ２２は、メインディスプレイ３１またはサブディスプレイ３２に表示されている画像の向きが回転するように、各種の制御を行なう。これにより、メインディスプレイ３１またはサブディスプレイ３２に表示される画像の向きがビデオカメラ２０の向きに対応することとなる。画像の向きがビデオカメラ２０の向きに対応するので、メインディスプレイ３１およびサブディスプレイ３２が、制御ＩＣ２２が決定した方向に対応するように、像を表示することとなる。なお、このステップにおいて、メインディスプレイ３１およびサブディスプレイ３２のうち一方のみに画像が表示され、その画像の向きが回転するように制御が実施されてもよいことは言うまでもない。また、メインディスプレイ３１およびサブディスプレイ３２に表示された画像のうち一方の向きが回転するように制御が実施されてもよいこともまた言うまでもない。
【００３０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、ビデオカメラ２０の動作について説明する。
【００３１】
制御ＩＣ２２は、撮像済みか否かを判断する（ステップＳ５０）。この場合、撮像が済んだとすると（ステップＳ５０にてＹＥＳ）、傾きセンサ２４と傾きセンサ２６とは制御ＩＣ２２に対し信号を出力する（ステップＳ５２）。信号が出力されると、制御ＩＣ２２は、その信号に基づいて、ビデオカメラ２０が左または右に回転しているか否かを判断する（ステップＳ５４）。この場合、ビデオカメラ２０が左または右に回転していることとすると（ステップＳ５４でＹＥＳ）、制御ＩＣ２２は、サブディスプレイ３２に表示されている画像の向きを回転させる（ステップＳ５６）。
【００３２】
以上のようにして、本実施の形態に係るビデオカメラは、所定の傾きを持って配置された２つの傾きセンサを用いて、自らの傾きを検出する。これらのセンサが所定の傾きで配置されていることにより、ビデオカメラの制御ＩＣは、ビデオカメラが上を向いていても下を向いていても姿勢の誤認を防止できる。その結果、レンズが上を向いても姿勢の誤認を防止できるビデオカメラを提供することができる。
【００３３】
また、本実施の形態に係るビデオカメラは、傾きセンサ２６の水平面に対する角度は、０ラジアンを超え４分のπラジアン以下である。これにより、傾きセンサ２６は、レンズの光軸の向きが下を向いたことを感度よく検知できる。その結果、レンズが上を向いても姿勢の誤認を防止でき、かつレンズが下を向いたことを感度よく検知できるビデオカメラを提供することができる。
【００３４】
また、本実施の形態に係るビデオカメラは、レンズの光軸の傾きと閾値との大小関係に対応する信号を生成する。これにより、傾きセンサ２６は、レンズの光軸の向きを的確に検知できる。その結果、レンズが上を向いても姿勢の誤認を防止でき、かつレンズの光軸の向きに応じた像の向きの制御が可能なビデオカメラを提供することができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係るビデオカメラは、前電極または後電極のいずれかと可動電極とが接触した場合に、どの電極が接触したかに応じた制御を実施できる。これにより、多彩な制御が可能なビデオカメラを提供できる。
【００３６】
なお、本実施の形態の変形例に係るビデオカメラは、１つの基板３４上に傾きセンサ２４と傾きセンサ２６とを配置する。図７は、本実施の形態の変形例に係るビデオカメラの側面の概略図である。レンズ２１の光軸が水平面に平行な場合、傾きセンサ２６の水平面に対する角度は、４分のπラジアンを超え２分のπラジアン未満である。図７に示すように配置されることにより、傾きセンサ２６は、水平面に対するレンズ２１の光軸の傾きが４分のπラジアンを超え２分のπラジアン未満となる閾値以下か否かを検出するセンサとして動作することとなる。これにより、傾きセンサを固定するための基板の数を少なくできる。その結果、レンズが上を向いても姿勢の誤認を防止でき、かつ安価なビデオカメラを提供することができる。
【００３７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るビデオカメラにおけるにおける各装置の配置を表わす図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るビデオカメラの側面の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るビデオカメラの背面の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る傾きセンサの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るビデオカメラの傾きと傾きセンサの出力との関係を表わす図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像の回転処理の制御の手順を表わすフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の変形例に係るビデオカメラの側面の概略図である。
【図８】従来のビデオカメラにおけるにおける各装置の配置を表わす図である。
【図９】傾きセンサの断面図である。
【図１０】従来例に係るビデオカメラの向きと傾きセンサの出力との関係を表わす図である。
【符号の説明】
【００３９】
２０，６０  ビデオカメラ、２１  レンズ、２２  制御ＩＣ、２３  ＣＣＤ、２４，２６  傾きセンサ、２８，３０，３４  基板、３１  メインディスプレイ、３２  サブディスプレイ、４２  前電極、４３  右電極、４４  後電極、４５  左電極、４６  可動電極、４８，４９  筐体。
【図１】
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【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】
2008124831.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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