撮像装置
【課題】 撮像手段で生成された画像情報を有効に利用しつつ、撮像装置の傾きによらず一定の画角で水平な画像を撮影する。
【解決手段】 撮像手段から得られた画像の中から予め決められた大きさの画像切り出し領域を切り出し、画像切り出し領域の画像を画像表示手段に表示させ（Ｓ２０３）、画像切り出し領域が撮像手段の受光面からはみ出さないように、撮像装置の傾きに応じて、水平となるように、画像切り出し領域を回転させ（Ｓ２０５）、撮影指示があった場合は、傾きに応じて撮像手段の受光面からはみ出さない範囲内で画像切り出し領域を拡大し、同時に、その拡大による画角の広角側への変化を打ち消すように光学ズーム手段を作動させた（Ｓ２０７）上で、画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する（Ｓ２０８）。
【解決手段】 撮像手段から得られた画像の中から予め決められた大きさの画像切り出し領域を切り出し、画像切り出し領域の画像を画像表示手段に表示させ（Ｓ２０３）、画像切り出し領域が撮像手段の受光面からはみ出さないように、撮像装置の傾きに応じて、水平となるように、画像切り出し領域を回転させ（Ｓ２０５）、撮影指示があった場合は、傾きに応じて撮像手段の受光面からはみ出さない範囲内で画像切り出し領域を拡大し、同時に、その拡大による画角の広角側への変化を打ち消すように光学ズーム手段を作動させた（Ｓ２０７）上で、画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する（Ｓ２０８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平な画像の撮影を行うことができる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀塩カメラやデジタルカメラ等の撮像装置においては、使用者が水平な画像の撮影を企図しているにもかかわらず、撮像装置が傾いているために傾いた画像が撮影されてしまうという問題があった。
【０００３】
そうした問題を解決するために、例えば液晶等の表示装置を備えたデジタルカメラにおいてはデジタルカメラの傾きを検出する手段を設け、デジタルカメラの傾き度合いを表示装置に表示し、デジタルカメラの傾き度合いを使用者に知らせるというものが知られている。しかしながら、そうした表示を見ながらデジタルカメラを水平に保持し、動きのある被写体の撮影を行うことは一般に難しかった。従って、簡単に水平な画像の撮影を行うことが出来る技術の確立が課題となっていた。
【０００４】
上述した簡単に水平な画像の撮影を行うことが出来る技術に関する発明は多数提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４５７２６号公報
【特許文献２】特開平６−１７８１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述した従来の技術には以下の様な課題があった。特許文献１においては拡大処理をする場合は、デジタルカメラの傾き角度によって拡大する量が変わるために、生成される画像の画角がデジタルカメラの傾き角度によって変わってしまう。更に撮影操作をするまでどの様な構図で画像が出来るか判らないため、使用者が意図した構図で撮影することが出来ない。一方で、縮小処理をする場合は矩形の画像をそのまま回転した画像が出来るので一般に扱いにくい画像となってしまう。
【０００７】
特許文献２においては、傾き角度によらず常に撮像素子よりも小さい一定の範囲を切り出しているため、撮像素子で生成された画像情報を常に一定の量だけ利用していないこととなり、撮像素子で生成された画像情報を有効に利用できていなかった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の目的は、撮像手段で生成された画像情報を有効に利用しつつ、撮像装置の傾きによらず一定の画角で水平な画像を撮影することができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体の像を受光する受光面を備えた撮像手段と、前記撮像手段から得られる画像を表示する画像表示手段と、撮像光学系の焦点距離を変化させ、変倍動作を行う光学ズーム手段と、前記撮像光学系の光軸周りの傾きを検出する傾き検出手段と、前記撮像手段から得られた画像の中から予め決められた大きさの画像切り出し領域を切り出し、前記画像切り出し領域の画像を前記画像表示手段に表示させ、前記画像切り出し領域が前記撮像手段の受光面からはみ出さないように、前記傾きに応じて、前記画像切り出し領域の画像が水平となるように、前記画像切り出し領域を回転させ、撮影指示があった場合は、前記傾きに応じて前記撮像手段の受光面からはみ出さない範囲内で前記画像切り出し領域を拡大し、同時に、前記画像切り出し領域の拡大による画角の広角側への変化を打ち消すように前記光学ズーム手段を作動させた上で、前記画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する制御手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像手段で生成された画像情報を有効に利用しつつ、撮像装置の傾きによらず一定の画角で水平な画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置の実施例１であるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１のデジタルカメラの模式図である。
【図３】デジタルカメラの主ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図４】水平補正の概念図である。
【図５】画像切り出し領域の回転処理を行わないときの概念図である。
【図６】画像切り出し領域が撮像素子の受光面からはみ出したときの概念図である。
【図７】静止画撮影のときの概念図である。
【図８】実施例１の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例２の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】画像切り出し領域の大きさをデジタルカメラの傾きに応じて変化させる概念図である。
【図１１】実施例３の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例４の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし４に記載される通りである。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の実施例１による水平画像撮影動作について添付の図面に基づいて詳細に説明を行う。本実施例１では本発明による水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【００１４】
図１は、本発明の実施例１であるデジタルカメラの構成を示す図である。
【００１５】
図１において、デジタルカメラには撮影レンズ１０がある。本実施例１では撮影レンズ１０は焦点距離を変更可能な所謂ズームレンズとなっている。ズームレンズは複数枚のレンズから構成され、そのレンズ位置を移動させることで焦点距離、即ちズーム倍率を変化させるものである。本実施例１においては、後に詳述する様に水平補正を行う際にこのズームレンズを利用している。
【００１６】
撮影レンズ１０の前にはバリア１０２がある。バリア１０２は撮影レンズ１０の非使用時に撮影レンズ１０を覆う。バリア１０２で覆う事で、デジタルカメラの撮影レンズ１０を含む撮像部の汚れや破損を防止する。
【００１７】
撮影レンズ１０の中に絞り機能を備えるシャッタ１２がある。複数のレンズで構成する撮影レンズ１０中の所定の位置に配置されるが便宜上撮影レンズ１０の後ろに示している。撮影レンズ１０の結像位置に撮像素子１４がある。撮像素子１４は受光面で被写体の像を受光し、その光画像を電気信号のアナログ信号に変換する。撮像素子１４のアナログ信号出力はＡ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換する。撮像素子１４は本発明の撮像手段に相当する。
【００１８】
タイミング発生回路１８はメモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。そして、タイミング発生回路１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータが画像処理回路２０に入る。画像処理回路２０ではＡ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータ対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。
【００２０】
また、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果をシステム制御回路５０に送る。
【００２１】
システム制御回路５０は、画像処理回路２０の演算結果に基づいて露光制御部４０、フォーカス制御部４２の制御を行う。
【００２２】
撮影レンズ１０か取り入れた光の情報を用いてデジタルカメラの焦点合わせと露光を制御するＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理が行われる。
【００２３】
さらに、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００２４】
メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長回路３２を制御する。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器１６のデータが画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６のデータがメモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に直接書き込まれる。
【００２６】
画像表示メモリ２４に書き込まれたデータは表示用の画像データで、Ｄ／Ａ変換器２６でＤ／Ａ変換し、アナログ信号とした後、ＴＦＴＬＣＤ等から成る画像表示部２８で画像表示される。
【００２７】
画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能（モニタ）を実現することが可能である。
【００２８】
また、撮像した画像データの上に、アイコンや文字列などのビットマップを重ねて画像表示部２８に表示することも可能である。
【００２９】
電子ファインダ機能に加え、撮影情報をアイコンや文字列により表示することができる。撮影情報には、ズーム倍率を視認させる表示領域、画素数、フォーカス方式、露出補正値等がある。この画像表示メモリ２４により、本実施の形態の情報表示手段が構成されている。
【００３０】
また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能である。表示をＯＦＦにした場合にはデジタルカメラの電力消費を大幅に低減することができる。
【００３１】
メモリ３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリである。メモリ３０は所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００３２】
圧縮伸張回路３２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張する回路である。圧縮伸張回路３２はメモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸張処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００３３】
露光制御部４０は絞り機能を備えるシャッタ１２を制御するものであり、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。
【００３４】
フォーカス制御部４２は撮影レンズ１０のフォーカシングを制御し、ズーム制御部４４は撮影レンズ１０のズーミングを制御する。バリア１０２の動作の制御はバリア制御部４６で行う。
【００３５】
フラッシュ４８は、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能を行う。露光制御部４０、フォーカス制御部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されている。撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０は露光制御部４０、フォーカス制御部４２に対して制御を行う。
【００３６】
デジタルカメラの全体動作の制御は、マイクロコンピュータによって構成されたシステム制御回路５０で行う。システム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等は、メモリ５２に記憶する。
【００３７】
システム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等が、液晶表示装置やスピーカー等の表示部５４で表現される。表示部５４はデジタルカメラの操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
【００３８】
また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００３９】
デジタルカメラの撮影光軸を中心とする回転を、ジャイロ３００を用いて検出する。
【００４０】
図２は本発明を適用出来るデジタルカメラ１００の模式図であり、１０はデジタルカメラ１００の撮影レンズを模式的に表したものである。ジャイロ３００は、ジャイロ３００を通り、かつ、撮像素子１４の受光面に垂直なベクトル３０２周りのデジタルカメラ１００の傾斜角度θを検出可能であり、検出した傾斜角度θに基づいて傾斜角度情報をシステム制御回路５０に伝達している。本実施例１では、システム制御回路５０はジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づいて水平画像撮影処理を行っている。水平画像撮影処理に関しては後に詳述する。
【００４１】
モードダイアルスイッチ６０は、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定する。
【００４２】
シャッタスイッチ６２は、２段階に押圧するようになっており、１段目の押圧でＳＷ１がＯＮし、さらに２段目の押圧でＳＷ２がＯＮするような構成になっている。
【００４３】
ＳＷ１は不図示のシャッタボタンの操作途中でＯＮとなり、ＯＮとなるとＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。
【００４４】
ＳＷ２は不図示のシャッタボタンの操作完了でＯＮとなり、ＯＮとなると撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理の動作開始を指示する。また、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸張回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００４５】
画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６４では、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。この機能により、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行う際に、ＴＦＴＬＣＤ等から成る画像表示部２８への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
【００４６】
ズームスイッチ６６は、少なくともＯＦＦとテレスイッチとワイドスイッチの３つの選択ができるスイッチとなっている。テレスイッチがＯＮになるとテレ側にズームが行われ、ワイドスイッチがＯＮになるとワイド側にズームが行われ、ＯＦＦに戻ると停止する。
【００４７】
操作部７０は各種ボタンやタッチパネル等から構成される。
【００４８】
電源制御部８０は、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により構成されている。
【００４９】
コネクタ８２は、コネクタ８４に締結することで、電源８６と、電源制御部８０を電気的に接続する。
【００５０】
インタフェース９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェースとなる。コネクタ９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０と接続を行うコネクタである。記録媒体着脱検知部９８は、コネクタ９２、９６に記録媒体２００、２１０が装着されているか否かを検知する。
【００５１】
光学ファインダ１０４は、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダ１０４のみを用いて撮影を行うことを可能としている。
【００５２】
通信部１１０は、各種通信機能を有する。コネクタ１１２は通信部１１０によりデジタルカメラを他の機器と接続する手段で、コネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
【００５３】
記録媒体２００、２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、２１２、デジタルカメラ１００とのインタフェース２０４、２１４、デジタルカメラ１００と接続を行うコネクタ２０６、２１６を備えている。
【００５４】
画像表示メモリ２４に記録されるＬＣＤ表示画像は、メモリ制御部２２を介して画像表示部２８に表示される。
【００５５】
このＬＣＤ表示画像は、画像表示部２８の画素数と同じ画素数の大きさを有する。撮像素子１４からの画像データを順次取り込んで画像表示部２８に表示することにより電子ファインダ機能を実現する。
【００５６】
次に、実施例１の動作を説明する。図３は、デジタルカメラの主ルーチンのフローチャートを示す。
【００５７】
電池交換等の電源投入により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を初期化し（ステップＳ１０１）、画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に初期設定する（ステップＳ１０２）。
【００５８】
次に、システム制御回路５０は、モードダイアル６０の設定位置を判断し（ステップＳ１０３）、モードダイアル６０が電源ＯＦＦに設定されていたならば、各表示部の表示を終了状態に変更し、バリア１０２を閉じて撮影レンズ１０を保護する。同時に、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録する。そして、電源制御部８０により画像表示部２８を含むデジタルカメラ各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０３に戻る。
【００５９】
モードダイアル６０が撮影モードに設定されていたならば（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０６に進む。また、モードダイアル６０がその他のモードに設定されていたならば（ステップＳ１０３）、システム制御回路５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（ステップＳ１０４）、処理を終えたならばステップＳ１０３に戻る。
【００６０】
システム制御回路５０は、電源制御部８０により電池等で構成される電源８６の残容量や動作状況がデジタルカメラの動作に問題があるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。問題があるならば表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。
【００６１】
一方、ステップＳ１０６の判定の結果、電源８６に問題が無いならば、システム制御回路５０は記録媒体２００、２１０の動作状態がデジタルカメラの動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。問題があるならば表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。
【００６２】
一方、ステップＳ１０７の判定の結果、記録媒体２００、２１０の動作状態に問題が無いならば、表示部５４を用いて画像や音声によりデジタルカメラ１００の各種設定状態の表示を行う（ステップＳ１０９）。
【００６３】
続いて、システム制御回路５０は、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６が押されたかどうかを判定する（ステップＳ１１０）。この判定の結果、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６が押されていれば、画像表示フラグのＯＮ／ＯＦＦを調べる（ステップＳ１１１）。画像表示フラグがＯＦＦに設定されていたならば、画像表示フラグをＯＮに設定すると共に（ステップＳ１１２）、画像表示部２８の画像表示をＯＮ状態に設定する（ステップＳ１１３）。
【００６４】
さらに、撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定し（ステップＳ１１４）、スルー表示の上にズーム倍率を視認させる表示領域を重ねて表示（ステップＳ１１５）して、ステップＳ１１９に進む。ズーム倍率を視認させる表示は、ビットマップの描画・表示により行われる。描画したビットマップを、ＥＶＦ（電子ファインダ）の上に重ねて表示する。ビットマップをＥＶＦの上に重ねて表示する方法は、広く知られており、ここでは特に説明しない。
【００６５】
スルー表示状態に於いては、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御回路２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により逐次表示する。これにより、電子ファインダ機能を実現している。
【００６６】
画像表示フラグがＯＮに設定されていたならば（ステップＳ１１１）、画像表示フラグを解除すると共に（ステップＳ１１６）、画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に設定して（ステップＳ１１７）、ステップＳ１１８に進む。
【００６７】
画像表示ＯＦＦの場合は、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用せず、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行う。
【００６８】
この場合、電力消費量の大きい画像表示部２８やＤ／Ａ変換器２６等の消費電力を削減することが可能となる。なお、画像表示フラグの状態は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。また、起動時においては画像表示フラグがＯＦＦである。
【００６９】
続いて、システム制御回路５０は、選択されているズームモードに応じたズーム処理（ステップＳ１１８）を行う。
【００７０】
その後、システム制御回路５０は、シャッタスイッチ６２、操作部７０その他のスイッチの状態がＯＮであるか否かを判別し（ステップＳ１１９）、スイッチの状態がＯＮであった場合は、撮影動作など、選択されたスイッチの状態に応じた処理を実行した後（ステップＳ１２０）、ステップＳ１０３に戻る。一方、スイッチの状態がＯＦＦであった場合は、何もせずにステップＳ１０３に戻る。
【００７１】
続いて、水平画像撮影方法について詳細な説明を行う。
【００７２】
水平画像撮影方法は静止画撮影の場合と動画撮影の場合があるが、本実施例１においては静止画撮影の場合について説明を行う。
【００７３】
本実施例１においては、水平な静止画を撮影するために、以下の様な水平補正を行っている。
【００７４】
なお、撮影レンズ１０の光軸を水平線に対して少し上向き、あるいは下向きに構えて撮影する場合、その仰角をαとすると、ジャイロ３００で検出したカメラの光軸回りの回転角がθであった場合、水平の補正はθ×ＣＯＳαとしなければならない。しかしＣＯＳαが０．９となるのはαが２５度以上になる場合なので仰角の影響による過補正が問題となる様な場合はほとんど起こらない。そこで、説明を簡単にするために本実施例１では光軸に直角な二方向の回転量の検出は省略している。
【００７５】
図４は本実施例１による水平補正の概念を示した図であり、図４（ａ）はデジタルカメラ１００が傾いていない状態、図４（ｂ）はデジタルカメラ１００が図２中のベクトル３０２周りに重力の方向に垂直な水平面４０４に対してθだけ回転した場合を示している。図４において、４００は撮像素子１４の受光面である。本実施例１においては、水平補正を行うために、撮像素子の受光面４００の中の一定の範囲４０２を切り出して、その切り出された領域のみを画像表示部２８に表示する。以下、４０２は画像切り出し領域と呼ぶ。本実施例１においては、撮像素子１４の受光面４００と画像切り出し領域４０２は相似形である。また、撮像素子１４の受光面４００の重心と画像切り出し領域４０２の重心は一致している。図４（ｂ）に示す様にデジタルカメラ１００が図２中のベクトル３０２周りに重力の方向に垂直な水平面４０４に対してθだけ回転している場合を述べる。この場合は、画像切り出し領域４０２を、撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にθだけ回転させる。この様な処理を行うことにより、デジタルカメラ１００がθだけ回転した状態であっても、画像表示部２８には画像切り出し領域４０２の辺４０６が重力の方向に垂直な水平面４０４と並行となる様な画像切り出し領域４０２内の画像が表示される。
【００７６】
本実施例１においては、図２中のベクトル３０２周りの重力の方向に垂直な水平面４０４に対してのデジタルカメラ１００の傾きθが限度角以内（θ＜＝θｍａｘ）の場合のみに水平補正を行うこととしている。即ち、デジタルカメラの傾きが限度角以内でない（θ＞θｍａｘである）θであった場合には、図５に示す様に、画像切り出し領域４０２の回転処理を行わず、デジタルカメラと同じ傾きの画像切り出し領域４０２内の画像を画像表示部２８に表示する。本実施例１においては、限度角θｍａｘは予め決められた値となっている。
【００７７】
次に、画像切り出し領域４０２の大きさについて説明を行う。画像切り出し領域４０２の大きさは、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ＞＝θである場合には、回転補正を行った際に画像切り出し領域４０２が撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない様な大きさとなっていなければならない。図６に示す様に、画像切り出し領域４０２が撮像素子１４の受光面４００からはみ出してしまうと、図６中の黒で塗りつぶした部分４０２Ａの画像データがないので、画像表示部２８に一部が欠けた画像が表示されてしまうからである。
【００７８】
本実施例１においては、画像切り出し領域４０２内のデータを用いて静止画撮影の際の撮影データを生成している。撮像素子１４の受光面４００内で生成された情報をより多く使った方が画質は向上するが、撮像素子１４の受光面４００内で画像切り出し領域４０２以外の領域で生成された情報は、利用されることはない。従って、撮影データの画質を向上させるためには、静止画撮影の際に画像切り出し領域４０２の大きさはなるべく大きくすることが有効である。そこで、本実施例１においては、以下の様な処理を行うことにより、静止画の撮影の際に画像切り出し領域４０２が大きくなる様にしている。
【００７９】
図７は静止画撮影時の概念図である。デジタルカメラが或る傾きθのときに、静止画撮影指示があると、画像切り出し領域４０２は図７に示す様に、撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を拡大する。この様な処理により、画像切り出し領域４０２が大きくなり、撮影データの画質は向上する。しかし、一方で、撮影者は画像表示部２８に表示されている、画像切り出し領域４０２で切り出された画像を見て画角を決めて撮影指示をデジタルカメラに与える。ところが、先に述べた様な、撮影時に画像切り出し領域４０２を拡大する処理を行うと、撮影データの画角が広角側に変化してしまい、撮影者が企図した画角とは異なる画角で画像が撮影されてしまう。この問題を解決するために、本実施例１では、画像切り出し領域４０２の拡大による画角の変化を打ち消す様に、画像切り出し領域４０２を変化させるのと同時に光学ズームを望遠側に作動させ、撮影動作を行い、画像を記録する。図７中で４０８は画像切り出し領域４０２の大きさが変わる前の領域である。図７に示す様に、撮影動作時、画像切り出し領域４０２は撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲内において、領域４０８よりも大きくなる。そして同時に、撮影される画像の画角が画像切り出し領域４０２の大きさが変わる前の領域４０８の画角と同じとなる様に、光学ズームを望遠側に駆動する。
【００８０】
本実施例１においては、上記の様な構成となっているので、水平補正を行うモードにデジタルカメラが設定されている場合は、光学ズームは画像切り出し領域４０２の大きさの変化によって画角が広角側に変化するのを打ち消すことが出来るだけ、望遠側への変倍余地を残していなければならない。カメラの傾きθがθ＝０の場合は、画像切り出し領域４０２は撮像素子１４の受光面４００と同じ大きさにまで大きくなることが出来る、つまり、θ＝０の場合が撮影時に最も画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化が大きい。従って、光学ズームは、θ＝０の時の画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角変化を打ち消すことが出来るだけの望遠側への変倍の領域を確保していれば良い。θ＝０の時の画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化がα倍であった場合、光学ズームを駆動することによりこの変倍を打ち消さなければならないので、光学ズームはβ＝１／αであるβ倍の変倍を行わなければならない。従って、デジタルカメラの光学ズームが全体でγ倍迄の変倍を行うことが出来る場合は、γ／β＝γ＊αであるので、撮影者が手動で変化させることが出来る変倍（光学ズーム倍率）の範囲を１倍からγ＊α倍以下までに制限する必要がある。
【００８１】
この様な構成をもつ本実施例１のデジタルカメラの、水平補正静止画撮影処理について、図８のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【００８２】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正静止画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であるかどうかを判定する（ステップＳ２００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以下でないと判定された場合（ステップＳ２００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで広角側に変倍する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の終了後、または、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であると判定された場合（ステップＳ２００でＹ）は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、広角側の最低倍率（１倍）から予め定められた倍率までの範囲に制限する（Ｓ２０２）。
【００８３】
システム制御回路５０は撮像素子１４の受光面４００の内、予め決められた大きさの画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示する（ステップＳ２０３）。次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθが限度角θｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ２０４）。
【００８４】
θ＜＝θｍａｘであった場合は画像切り出し領域４０２を、撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にデジタルカメラ１００の傾きθだけ回転させる（ステップＳ２０５）。これにより画像切り出し領域４０２が水平となる。
【００８５】
次にステップＳ２０６において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ２０６において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ２０６においてＹ）には、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を大きくする。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ２０７）。そして、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ２０８）。
【００８６】
その後、画像切り出し領域４０２の大きさを撮影指示がある前の画像切り出し領域４０２の大きさに戻すと同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０２に戻る。
【００８７】
ステップＳ２０６において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ２０６においてＮ）は、ステップＳ２０４に戻る。
【００８８】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ２０４でＮ）は画像切り出し領域４０２の傾きを、デジタルカメラ１００の傾きθと同じにする（ステップＳ２１０）。
【００８９】
次にステップＳ２１１において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ２１１において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ２１１においてＹ）には、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を大きくする。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ２１２）。そして、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ２１３）。
【００９０】
その後、画像切り出し領域４０２の大きさを撮影指示がある前の大きさに戻すと同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ２１４）、ステップＳ２０４に戻る。
【００９１】
ステップＳ２１１において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ２１１においてＮ）は、ステップＳ２０４に戻る。
【実施例２】
【００９２】
以下、本発明の実施例２による水平画像撮影動作について詳細に説明を行う。実施例１と同じ部材には同じ符号を付して重複した説明を省く。実施例１と同様に、本実施例２では水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【００９３】
本実施例２においても、実施例１と同様に静止画撮影に適応した場合について説明を行う。
【００９４】
実施例１と実施例２はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合には水平補正を行わず、そうでない場合には水平補正を行う点は同じである。しかし、実施例１と実施例２はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合の処理が異なる。
【００９５】
実施例１においては、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は画像切り出し領域４０２の回転を行わないこととしていた。一方、本実施例２においては、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は撮像素子１４の受光面４００の一部を画像切り出し領域４０２により切り出すことを行わないことを特徴とする。その他の構成は実施例１と同じである。
【００９６】
この様な構成をもつ本実施例２のデジタルカメラの、水平補正静止画撮影処理について、図９のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【００９７】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正静止画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であるかどうかを判定する（ステップＳ３００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以下でないと判定された場合（ステップＳ３００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで広角側に変倍する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の終了後、または、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であると判定された場合（ステップＳ３００でＹ）は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、広角側の最低倍率（１倍）から予め定められた倍率までの範囲に制限する（Ｓ３０２）。
【００９８】
システム制御回路５０は撮像素子１４の受光面４００の内、予め決められた大きさの画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示する（ステップＳ３０３）。次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラ１００の傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ３０４）。
【００９９】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ３０４でＹ）は画像切り出し領域４０２を、撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にデジタルカメラ１００の傾きθだけ回転させる（ステップＳ３０５）。
【０１００】
次にステップＳ３０６において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ３０６において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ３０６においてＹ）には、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を大きくする。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ３０７）。そして、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ３０８）。
【０１０１】
その後、画像切り出し領域４０２の大きさを撮影指示がある前の画像切り出し領域４０２の大きさに戻す。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ３０９）、ステップＳ３０４に戻る。
【０１０２】
ステップＳ３０６において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ３０６においてＮ）は、ステップＳ３０４に戻る。
【０１０３】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ３０４でＮ）は撮像素子１４の受光面４００の内、予め決められた大きさの画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示することを中止する。そして、撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータ全体による画像を画像表示部２８に表示する。同時に、画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示することを中止することによる画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ３１０）。
【０１０４】
次にステップＳ３１１において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ３１１において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ３１１においてＹ）には、撮像素子１４の受光面４００全体で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ３１２）。
【０１０５】
その後、デジタルカメラ１００の傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ３１３）。
【０１０６】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ３１３でＹ）は、画像切り出し領域４０２の切り出し動作中止を解除すると同時に画像切り出し領域４０２の切り出し動作中止を解除することによる画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ３１４）、ステップＳ３０５に進む。
【０１０７】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ３１３でＮ）は、ステップＳ３１１に戻る。
【０１０８】
ステップＳ３１１において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ３１１においてＮ）はステップＳ３１３に進む。
【０１０９】
この様な構成とすることにより、傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は、撮影指示がある際に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がなくなる。従って、傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合の撮影時の処理が簡単になる。但し、傾きθが限度角θｍａｘを超えた後下回る度に画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がある。
【実施例３】
【０１１０】
以下、本発明の実施例３による水平画像撮影動作について詳細に説明を行う。実施例１と同じ部材には同じ符号を付して重複した説明を省く。実施例１と同様に、本実施例３では水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【０１１１】
本実施例３においても、実施例１および２と同様に静止画撮影に適応した場合について説明を行う。
【０１１２】
実施例２と実施例３はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合には水平補正を行わず、そうでない場合には水平補正を行う点は同じである。しかし、実施例２と実施例３はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘ以内の場合の処理が異なる。
【０１１３】
実施例３における、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘ以内の場合の処理について説明を行う。本実施例３においては、画像切り出し領域４０２の大きさをデジタルカメラの傾きθに応じて逐次変化させる。より詳しくは、デジタルカメラの傾きθと画像切り出し領域４０２の角度の差が大きくなる程、画像切り出し領域４０２の大きさを小さくしている。図１０は、デジタルカメラの傾きθによって、画像切り出し領域４０２が変化している様を示す概念図である。図１０（ａ）はデジタルカメラの傾きθが０のとき、図１０（ｂ）はデジタルカメラがθ１だけ傾いているとき、図１０（ｃ）はデジタルカメラがθ２だけ傾いているときを表している。０＜θ１＜θ２＜θｍａｘである。図１０に示されている様に、デジタルカメラの傾きθが大きくなる程、画像切り出し領域４０２の大きさが小さくなっている。この様な、処理を行うことにより、画像切り出し領域４０２が撮像素子１４の受光面４００からはみ出すことを防ぐことが出来る。しかし、この様な処理を行うとデジタルカメラ１００の傾きθが大きくなる程、画像表示部２８に表示される画像の画角は望遠側に変化してしまう。このような問題を解決するために、本実施例３においては、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、デジタルカメラ１００の傾きθが大きくなる程光学ズームを広角側に変化させることとしている。
【０１１４】
本実施例３においては、水平補正を行うモードに設定されている場合は、傾きθが大きくなる程に画像表示部２８に表示される画角が望遠側に変化するのを打ち消すことが出来るだけ、光学ズームは広角側への変倍余地を残していなければならない。θ＝θｍａｘのときに画像切り出し領域４０２の大きさは最も小さくなるので、傾きθが０からθｍａｘへ変化する場合の画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の望遠側への変倍を広角側への変倍によって打ち消すことが出来なくてはならない。傾きθが０からθｍａｘへ変化するときの画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画像表示部２８に表示される画角の望遠側への変倍をδとすると、その変倍を打ち消すために、光学ズームは１／δだけ広角側に変倍できなければならない。光学ズームの変倍は原理上１倍以下の値とはならないので、デジタルカメラ１００の傾きθがθ＝０の時に、光学ズームはδ倍以上望遠側に変倍していなければならない。
【０１１５】
この様な構成をもつ本実施例３のデジタルカメラの、水平補正静止画撮影処理について、図１１のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【０１１６】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正静止画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であるかどうかを判定する（ステップＳ４００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以上でないと判定された場合（ステップＳ４００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで望遠側に変倍する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１の終了後、また、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であると判定された場合（ステップＳ４００でＹ）は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、予め定められた倍率から望遠側の最大変倍までの範囲に制限する（Ｓ４０２）。
【０１１７】
次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ４０３）。
【０１１８】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ４０３でＹ）は画像切り出し領域４０２をデジタルカメラの傾きθに応じた大きさに連続的に変更する。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更による画像表示部２８に表示される画像の画角の変更を打ち消す様に、光学ズームを駆動する。さらにそれと同時に、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にデジタルカメラ１００の傾き角度θだけ連続的に回転させる（ステップＳ４０４）。
【０１１９】
次にステップＳ４０５において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ４０５において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ４０５においてＹ）には、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ４０６）。
【０１２０】
ステップＳ４０６の終了後、或いは、ステップＳ４０５において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ４０５においてＮ）には、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ４０７）。
【０１２１】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ４０７でＹ）は、ステップＳ４０４に戻る。
【０１２２】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ４０７でＮ）は撮像素子１４の受光面４００の内、画像切り出し領域４０２を切り出して画像表示部２８に表示することを中止する。そして、撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータ全体による画像を画像表示部２８に表示する。同時に、画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示することを中止することによる画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ４０８）。
【０１２３】
ステップＳ４０８の終了後、または、ステップＳ４０３においてθ＞θｍａｘであると判定された場合は、ステップＳ４０９において撮影指示があるかどうかを判定する。
【０１２４】
ステップＳ４０９において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ４０９においてＹ）には、撮像素子１４の受光面４００全体で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ４１０）。その後ステップＳ４０３に戻る。
【０１２５】
ステップＳ４０９おいて撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ４０９においてＮ）はステップＳ４０３に戻る。
【０１２６】
この様な構成とすることにより、撮影指示がある際に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がなくなる。従って、撮影時の処理が簡単になる。但し、デジタルカメラ１００の傾きθの値が変わる度に逐次画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がある。
【実施例４】
【０１２７】
以下、本発明の実施例４による水平画像撮影動作について詳細に説明を行う。実施例１と同じ部材には同じ符号を付して重複した説明を省く。実施例１と同様に、本実施例４では水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【０１２８】
実施例１ないし３は静止画撮影に適応した場合の実施例について説明したが、本実施例４は動画撮影に適応した場合の実施例について説明を行う。
【０１２９】
実施例４は実施例３と同様にデジタルカメラ１００の傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合には水平補正を行わず、そうでない場合には水平補正を行う点は同じであるが、実施例４は実施例３と以下の様な相違点がある。実施例３では、水平補正を中止する際に画像表示部２８に表示される画像が急にデジタルカメラの傾きθと同じ角度に変化する様な構成となっていた。一方で、本実施例４では、水平補正を中止する際に、画像切り出し領域４０２の傾きをデジタルカメラの傾きと同じ角度に連続的に変化させることとしたので、画像表示部２８に表示される画像の傾きが急に変化することがない。この様な構成となっているので、本実施例４による水平補正を用いて動画撮影を行った場合、生成された動画データ中で水平補正の終了時に画像の傾きが急に変化することを防ぐことが出来る。
【０１３０】
以下、実施例４のデジタルカメラの水平補正処理について、図１２のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【０１３１】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正動画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であるかどうかを判定する（ステップＳ５００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以上でないと判定された場合（ステップＳ５００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで望遠側に変倍する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１の終了後、または、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であると判定された場合は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、予め定められた倍率から望遠側の最大変倍までの範囲に制限する（Ｓ５０２）。
【０１３２】
次にステップＳ５０３において、動画撮影開始指示があるかどうかを判定する。動画撮影開始指示がない場合（ステップＳ５０３でＮ）はステップＳ５０３に戻る。動画撮影開始指示がある場合は、動画撮影開始処理を開始（ステップＳ５０４）し、以降、動画撮影終了処理（ステップＳ５０８）が行われるまで、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００により生成されたデータを一定時間ごとに記憶し続ける。
【０１３３】
次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ５０５）。
【０１３４】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ５０５でＹ）は画像切り出し領域４０２をデジタルカメラの傾きθに応じた大きさに連続的に変更する。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更による画像表示部２８に表示される画像の画角の変更を打ち消す様に、光学ズームを駆動する。さらにそれと同時に、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向に傾きθだけ連続的に回転させる（ステップＳ５０６）。
【０１３５】
次にステップＳ５０７において動画撮影終了指示があるかどうかを判定する。ステップＳ５０７において動画撮影終了指示があると判定された場合（ステップＳ５０７でＹ）は、動画撮影終了処理を行う（ステップＳ５０８）。動画撮影終了処理は画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００により生成されたデータを一定時間ごとに記憶し続けることを中止する。そして、記憶された撮像素子１４の受光面４００により生成されたデータを用いて所定の動画形式のデータを生成する。
【０１３６】
動画撮影終了処理が終った後は、ステップＳ５０３に戻る。
【０１３７】
ステップＳ５０７において動画撮影終了指示がないと判定された場合（ステップＳ５０７でＮ）は、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ５０９）。
【０１３８】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ５０９でＹ）はステップＳ５０６に戻る。
【０１３９】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ５０９でＮ）は、画像切り出し領域４０２の大きさを画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きの角度との差に応じた大きさに連続的に変化させる。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変更を打ち消す様に光学ズームを駆動する。更に同時に、画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きの角度が同じになるまで画像切り出し領域４０２を連続的に回転させる。つまり、画像切り出し領域４０２が画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きが一致する方向に向かって回転するに従って、画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きの角度との差が小さくなる。それにつれて、画像切り出し領域４０２の大きさは大きくなり、画像表示部２８に表示される画像、及び、動画撮影処理により一定時間ごとに記憶し続けられている画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４のデータによる画像は広角側に変化する。そのため、それを打ち消す様に光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ５１０）。
【０１４０】
次にステップＳ５１１において動画撮影終了指示があるかどうかを判定する。ステップＳ５１１において動画撮影終了指示があると判定された場合（ステップＳ５１１でＹ）は、動画撮影終了処理を行う（ステップＳ５０８）。
【０１４１】
ステップＳ５１１において動画撮影終了指示がないと判定された場合（ステップＳ５１１でＮ）は、ステップＳ５０５に戻る。
【０１４２】
ステップＳ５０５においてθ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ５０５でＮ）は、ステップＳ５１１に進む。
【０１４３】
実施例３と同様に、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は水平補正を行わず、限度角θｍａｘ以下であるときは水平補正を行うという点では同じであるが、水平補正終了する際に、画像表示部２８に表示される画像、及び、動画撮影処理により一定時間ごとに記憶し続けられている画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４のデータによる画像の傾きが連続的に変化するので、生成された動画データ中で水平補正の終了時に画像の傾きが急に変化することを防ぎ、画像の傾きが滑らかに変化するので、より自然な違和感の無い動画データを生成することが出来る。
【０１４４】
従って、実施例４による水平補正は動画撮影に好適な実施例である。
【０１４５】
実施例１ないし４においては、限度角θｍａｘは予め決められた値である場合を例にとり説明を行ったが、撮影者が任意に値を決められるものとしても良い。
【０１４６】
実施例１ないし４に示されている処理動作の内どの処理動作を用いるか撮影者が選べる様にしても良い。また、水平補正静止画撮影モードのときは実施例１に示されている処理動作を用い、水平補正動画撮影モードのときは実施例４に示されている処理動作を用いる等、予め決められていても良い。
【０１４７】
実施例１ないし４においてはデジタルカメラを例に取り説明を行ったが、デジタルビデオ等の他の撮像装置であっても勿論良い。
【０１４８】
尚、上記の実施例は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することが出来る。
【符号の説明】
【０１４９】
１４ 撮像素子
２８ 画像表示部
５０ システム制御回路
３００ ジャイロ
４０２ 画像切り出し領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平な画像の撮影を行うことができる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀塩カメラやデジタルカメラ等の撮像装置においては、使用者が水平な画像の撮影を企図しているにもかかわらず、撮像装置が傾いているために傾いた画像が撮影されてしまうという問題があった。
【０００３】
そうした問題を解決するために、例えば液晶等の表示装置を備えたデジタルカメラにおいてはデジタルカメラの傾きを検出する手段を設け、デジタルカメラの傾き度合いを表示装置に表示し、デジタルカメラの傾き度合いを使用者に知らせるというものが知られている。しかしながら、そうした表示を見ながらデジタルカメラを水平に保持し、動きのある被写体の撮影を行うことは一般に難しかった。従って、簡単に水平な画像の撮影を行うことが出来る技術の確立が課題となっていた。
【０００４】
上述した簡単に水平な画像の撮影を行うことが出来る技術に関する発明は多数提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４５７２６号公報
【特許文献２】特開平６−１７８１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述した従来の技術には以下の様な課題があった。特許文献１においては拡大処理をする場合は、デジタルカメラの傾き角度によって拡大する量が変わるために、生成される画像の画角がデジタルカメラの傾き角度によって変わってしまう。更に撮影操作をするまでどの様な構図で画像が出来るか判らないため、使用者が意図した構図で撮影することが出来ない。一方で、縮小処理をする場合は矩形の画像をそのまま回転した画像が出来るので一般に扱いにくい画像となってしまう。
【０００７】
特許文献２においては、傾き角度によらず常に撮像素子よりも小さい一定の範囲を切り出しているため、撮像素子で生成された画像情報を常に一定の量だけ利用していないこととなり、撮像素子で生成された画像情報を有効に利用できていなかった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の目的は、撮像手段で生成された画像情報を有効に利用しつつ、撮像装置の傾きによらず一定の画角で水平な画像を撮影することができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体の像を受光する受光面を備えた撮像手段と、前記撮像手段から得られる画像を表示する画像表示手段と、撮像光学系の焦点距離を変化させ、変倍動作を行う光学ズーム手段と、前記撮像光学系の光軸周りの傾きを検出する傾き検出手段と、前記撮像手段から得られた画像の中から予め決められた大きさの画像切り出し領域を切り出し、前記画像切り出し領域の画像を前記画像表示手段に表示させ、前記画像切り出し領域が前記撮像手段の受光面からはみ出さないように、前記傾きに応じて、前記画像切り出し領域の画像が水平となるように、前記画像切り出し領域を回転させ、撮影指示があった場合は、前記傾きに応じて前記撮像手段の受光面からはみ出さない範囲内で前記画像切り出し領域を拡大し、同時に、前記画像切り出し領域の拡大による画角の広角側への変化を打ち消すように前記光学ズーム手段を作動させた上で、前記画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する制御手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像手段で生成された画像情報を有効に利用しつつ、撮像装置の傾きによらず一定の画角で水平な画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置の実施例１であるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１のデジタルカメラの模式図である。
【図３】デジタルカメラの主ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図４】水平補正の概念図である。
【図５】画像切り出し領域の回転処理を行わないときの概念図である。
【図６】画像切り出し領域が撮像素子の受光面からはみ出したときの概念図である。
【図７】静止画撮影のときの概念図である。
【図８】実施例１の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例２の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】画像切り出し領域の大きさをデジタルカメラの傾きに応じて変化させる概念図である。
【図１１】実施例３の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例４の水平補正処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし４に記載される通りである。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の実施例１による水平画像撮影動作について添付の図面に基づいて詳細に説明を行う。本実施例１では本発明による水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【００１４】
図１は、本発明の実施例１であるデジタルカメラの構成を示す図である。
【００１５】
図１において、デジタルカメラには撮影レンズ１０がある。本実施例１では撮影レンズ１０は焦点距離を変更可能な所謂ズームレンズとなっている。ズームレンズは複数枚のレンズから構成され、そのレンズ位置を移動させることで焦点距離、即ちズーム倍率を変化させるものである。本実施例１においては、後に詳述する様に水平補正を行う際にこのズームレンズを利用している。
【００１６】
撮影レンズ１０の前にはバリア１０２がある。バリア１０２は撮影レンズ１０の非使用時に撮影レンズ１０を覆う。バリア１０２で覆う事で、デジタルカメラの撮影レンズ１０を含む撮像部の汚れや破損を防止する。
【００１７】
撮影レンズ１０の中に絞り機能を備えるシャッタ１２がある。複数のレンズで構成する撮影レンズ１０中の所定の位置に配置されるが便宜上撮影レンズ１０の後ろに示している。撮影レンズ１０の結像位置に撮像素子１４がある。撮像素子１４は受光面で被写体の像を受光し、その光画像を電気信号のアナログ信号に変換する。撮像素子１４のアナログ信号出力はＡ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換する。撮像素子１４は本発明の撮像手段に相当する。
【００１８】
タイミング発生回路１８はメモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。そして、タイミング発生回路１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータが画像処理回路２０に入る。画像処理回路２０ではＡ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータ対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。
【００２０】
また、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果をシステム制御回路５０に送る。
【００２１】
システム制御回路５０は、画像処理回路２０の演算結果に基づいて露光制御部４０、フォーカス制御部４２の制御を行う。
【００２２】
撮影レンズ１０か取り入れた光の情報を用いてデジタルカメラの焦点合わせと露光を制御するＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理が行われる。
【００２３】
さらに、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００２４】
メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長回路３２を制御する。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器１６のデータが画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６のデータがメモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に直接書き込まれる。
【００２６】
画像表示メモリ２４に書き込まれたデータは表示用の画像データで、Ｄ／Ａ変換器２６でＤ／Ａ変換し、アナログ信号とした後、ＴＦＴＬＣＤ等から成る画像表示部２８で画像表示される。
【００２７】
画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能（モニタ）を実現することが可能である。
【００２８】
また、撮像した画像データの上に、アイコンや文字列などのビットマップを重ねて画像表示部２８に表示することも可能である。
【００２９】
電子ファインダ機能に加え、撮影情報をアイコンや文字列により表示することができる。撮影情報には、ズーム倍率を視認させる表示領域、画素数、フォーカス方式、露出補正値等がある。この画像表示メモリ２４により、本実施の形態の情報表示手段が構成されている。
【００３０】
また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能である。表示をＯＦＦにした場合にはデジタルカメラの電力消費を大幅に低減することができる。
【００３１】
メモリ３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリである。メモリ３０は所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００３２】
圧縮伸張回路３２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張する回路である。圧縮伸張回路３２はメモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸張処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００３３】
露光制御部４０は絞り機能を備えるシャッタ１２を制御するものであり、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。
【００３４】
フォーカス制御部４２は撮影レンズ１０のフォーカシングを制御し、ズーム制御部４４は撮影レンズ１０のズーミングを制御する。バリア１０２の動作の制御はバリア制御部４６で行う。
【００３５】
フラッシュ４８は、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能を行う。露光制御部４０、フォーカス制御部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されている。撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０は露光制御部４０、フォーカス制御部４２に対して制御を行う。
【００３６】
デジタルカメラの全体動作の制御は、マイクロコンピュータによって構成されたシステム制御回路５０で行う。システム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等は、メモリ５２に記憶する。
【００３７】
システム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等が、液晶表示装置やスピーカー等の表示部５４で表現される。表示部５４はデジタルカメラの操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
【００３８】
また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００３９】
デジタルカメラの撮影光軸を中心とする回転を、ジャイロ３００を用いて検出する。
【００４０】
図２は本発明を適用出来るデジタルカメラ１００の模式図であり、１０はデジタルカメラ１００の撮影レンズを模式的に表したものである。ジャイロ３００は、ジャイロ３００を通り、かつ、撮像素子１４の受光面に垂直なベクトル３０２周りのデジタルカメラ１００の傾斜角度θを検出可能であり、検出した傾斜角度θに基づいて傾斜角度情報をシステム制御回路５０に伝達している。本実施例１では、システム制御回路５０はジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づいて水平画像撮影処理を行っている。水平画像撮影処理に関しては後に詳述する。
【００４１】
モードダイアルスイッチ６０は、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定する。
【００４２】
シャッタスイッチ６２は、２段階に押圧するようになっており、１段目の押圧でＳＷ１がＯＮし、さらに２段目の押圧でＳＷ２がＯＮするような構成になっている。
【００４３】
ＳＷ１は不図示のシャッタボタンの操作途中でＯＮとなり、ＯＮとなるとＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。
【００４４】
ＳＷ２は不図示のシャッタボタンの操作完了でＯＮとなり、ＯＮとなると撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理の動作開始を指示する。また、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸張回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００４５】
画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６４では、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。この機能により、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行う際に、ＴＦＴＬＣＤ等から成る画像表示部２８への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
【００４６】
ズームスイッチ６６は、少なくともＯＦＦとテレスイッチとワイドスイッチの３つの選択ができるスイッチとなっている。テレスイッチがＯＮになるとテレ側にズームが行われ、ワイドスイッチがＯＮになるとワイド側にズームが行われ、ＯＦＦに戻ると停止する。
【００４７】
操作部７０は各種ボタンやタッチパネル等から構成される。
【００４８】
電源制御部８０は、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により構成されている。
【００４９】
コネクタ８２は、コネクタ８４に締結することで、電源８６と、電源制御部８０を電気的に接続する。
【００５０】
インタフェース９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェースとなる。コネクタ９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０と接続を行うコネクタである。記録媒体着脱検知部９８は、コネクタ９２、９６に記録媒体２００、２１０が装着されているか否かを検知する。
【００５１】
光学ファインダ１０４は、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダ１０４のみを用いて撮影を行うことを可能としている。
【００５２】
通信部１１０は、各種通信機能を有する。コネクタ１１２は通信部１１０によりデジタルカメラを他の機器と接続する手段で、コネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
【００５３】
記録媒体２００、２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、２１２、デジタルカメラ１００とのインタフェース２０４、２１４、デジタルカメラ１００と接続を行うコネクタ２０６、２１６を備えている。
【００５４】
画像表示メモリ２４に記録されるＬＣＤ表示画像は、メモリ制御部２２を介して画像表示部２８に表示される。
【００５５】
このＬＣＤ表示画像は、画像表示部２８の画素数と同じ画素数の大きさを有する。撮像素子１４からの画像データを順次取り込んで画像表示部２８に表示することにより電子ファインダ機能を実現する。
【００５６】
次に、実施例１の動作を説明する。図３は、デジタルカメラの主ルーチンのフローチャートを示す。
【００５７】
電池交換等の電源投入により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を初期化し（ステップＳ１０１）、画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に初期設定する（ステップＳ１０２）。
【００５８】
次に、システム制御回路５０は、モードダイアル６０の設定位置を判断し（ステップＳ１０３）、モードダイアル６０が電源ＯＦＦに設定されていたならば、各表示部の表示を終了状態に変更し、バリア１０２を閉じて撮影レンズ１０を保護する。同時に、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録する。そして、電源制御部８０により画像表示部２８を含むデジタルカメラ各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０３に戻る。
【００５９】
モードダイアル６０が撮影モードに設定されていたならば（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０６に進む。また、モードダイアル６０がその他のモードに設定されていたならば（ステップＳ１０３）、システム制御回路５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（ステップＳ１０４）、処理を終えたならばステップＳ１０３に戻る。
【００６０】
システム制御回路５０は、電源制御部８０により電池等で構成される電源８６の残容量や動作状況がデジタルカメラの動作に問題があるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。問題があるならば表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。
【００６１】
一方、ステップＳ１０６の判定の結果、電源８６に問題が無いならば、システム制御回路５０は記録媒体２００、２１０の動作状態がデジタルカメラの動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。問題があるならば表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。
【００６２】
一方、ステップＳ１０７の判定の結果、記録媒体２００、２１０の動作状態に問題が無いならば、表示部５４を用いて画像や音声によりデジタルカメラ１００の各種設定状態の表示を行う（ステップＳ１０９）。
【００６３】
続いて、システム制御回路５０は、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６が押されたかどうかを判定する（ステップＳ１１０）。この判定の結果、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６が押されていれば、画像表示フラグのＯＮ／ＯＦＦを調べる（ステップＳ１１１）。画像表示フラグがＯＦＦに設定されていたならば、画像表示フラグをＯＮに設定すると共に（ステップＳ１１２）、画像表示部２８の画像表示をＯＮ状態に設定する（ステップＳ１１３）。
【００６４】
さらに、撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定し（ステップＳ１１４）、スルー表示の上にズーム倍率を視認させる表示領域を重ねて表示（ステップＳ１１５）して、ステップＳ１１９に進む。ズーム倍率を視認させる表示は、ビットマップの描画・表示により行われる。描画したビットマップを、ＥＶＦ（電子ファインダ）の上に重ねて表示する。ビットマップをＥＶＦの上に重ねて表示する方法は、広く知られており、ここでは特に説明しない。
【００６５】
スルー表示状態に於いては、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御回路２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により逐次表示する。これにより、電子ファインダ機能を実現している。
【００６６】
画像表示フラグがＯＮに設定されていたならば（ステップＳ１１１）、画像表示フラグを解除すると共に（ステップＳ１１６）、画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に設定して（ステップＳ１１７）、ステップＳ１１８に進む。
【００６７】
画像表示ＯＦＦの場合は、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用せず、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行う。
【００６８】
この場合、電力消費量の大きい画像表示部２８やＤ／Ａ変換器２６等の消費電力を削減することが可能となる。なお、画像表示フラグの状態は、システム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。また、起動時においては画像表示フラグがＯＦＦである。
【００６９】
続いて、システム制御回路５０は、選択されているズームモードに応じたズーム処理（ステップＳ１１８）を行う。
【００７０】
その後、システム制御回路５０は、シャッタスイッチ６２、操作部７０その他のスイッチの状態がＯＮであるか否かを判別し（ステップＳ１１９）、スイッチの状態がＯＮであった場合は、撮影動作など、選択されたスイッチの状態に応じた処理を実行した後（ステップＳ１２０）、ステップＳ１０３に戻る。一方、スイッチの状態がＯＦＦであった場合は、何もせずにステップＳ１０３に戻る。
【００７１】
続いて、水平画像撮影方法について詳細な説明を行う。
【００７２】
水平画像撮影方法は静止画撮影の場合と動画撮影の場合があるが、本実施例１においては静止画撮影の場合について説明を行う。
【００７３】
本実施例１においては、水平な静止画を撮影するために、以下の様な水平補正を行っている。
【００７４】
なお、撮影レンズ１０の光軸を水平線に対して少し上向き、あるいは下向きに構えて撮影する場合、その仰角をαとすると、ジャイロ３００で検出したカメラの光軸回りの回転角がθであった場合、水平の補正はθ×ＣＯＳαとしなければならない。しかしＣＯＳαが０．９となるのはαが２５度以上になる場合なので仰角の影響による過補正が問題となる様な場合はほとんど起こらない。そこで、説明を簡単にするために本実施例１では光軸に直角な二方向の回転量の検出は省略している。
【００７５】
図４は本実施例１による水平補正の概念を示した図であり、図４（ａ）はデジタルカメラ１００が傾いていない状態、図４（ｂ）はデジタルカメラ１００が図２中のベクトル３０２周りに重力の方向に垂直な水平面４０４に対してθだけ回転した場合を示している。図４において、４００は撮像素子１４の受光面である。本実施例１においては、水平補正を行うために、撮像素子の受光面４００の中の一定の範囲４０２を切り出して、その切り出された領域のみを画像表示部２８に表示する。以下、４０２は画像切り出し領域と呼ぶ。本実施例１においては、撮像素子１４の受光面４００と画像切り出し領域４０２は相似形である。また、撮像素子１４の受光面４００の重心と画像切り出し領域４０２の重心は一致している。図４（ｂ）に示す様にデジタルカメラ１００が図２中のベクトル３０２周りに重力の方向に垂直な水平面４０４に対してθだけ回転している場合を述べる。この場合は、画像切り出し領域４０２を、撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にθだけ回転させる。この様な処理を行うことにより、デジタルカメラ１００がθだけ回転した状態であっても、画像表示部２８には画像切り出し領域４０２の辺４０６が重力の方向に垂直な水平面４０４と並行となる様な画像切り出し領域４０２内の画像が表示される。
【００７６】
本実施例１においては、図２中のベクトル３０２周りの重力の方向に垂直な水平面４０４に対してのデジタルカメラ１００の傾きθが限度角以内（θ＜＝θｍａｘ）の場合のみに水平補正を行うこととしている。即ち、デジタルカメラの傾きが限度角以内でない（θ＞θｍａｘである）θであった場合には、図５に示す様に、画像切り出し領域４０２の回転処理を行わず、デジタルカメラと同じ傾きの画像切り出し領域４０２内の画像を画像表示部２８に表示する。本実施例１においては、限度角θｍａｘは予め決められた値となっている。
【００７７】
次に、画像切り出し領域４０２の大きさについて説明を行う。画像切り出し領域４０２の大きさは、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ＞＝θである場合には、回転補正を行った際に画像切り出し領域４０２が撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない様な大きさとなっていなければならない。図６に示す様に、画像切り出し領域４０２が撮像素子１４の受光面４００からはみ出してしまうと、図６中の黒で塗りつぶした部分４０２Ａの画像データがないので、画像表示部２８に一部が欠けた画像が表示されてしまうからである。
【００７８】
本実施例１においては、画像切り出し領域４０２内のデータを用いて静止画撮影の際の撮影データを生成している。撮像素子１４の受光面４００内で生成された情報をより多く使った方が画質は向上するが、撮像素子１４の受光面４００内で画像切り出し領域４０２以外の領域で生成された情報は、利用されることはない。従って、撮影データの画質を向上させるためには、静止画撮影の際に画像切り出し領域４０２の大きさはなるべく大きくすることが有効である。そこで、本実施例１においては、以下の様な処理を行うことにより、静止画の撮影の際に画像切り出し領域４０２が大きくなる様にしている。
【００７９】
図７は静止画撮影時の概念図である。デジタルカメラが或る傾きθのときに、静止画撮影指示があると、画像切り出し領域４０２は図７に示す様に、撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を拡大する。この様な処理により、画像切り出し領域４０２が大きくなり、撮影データの画質は向上する。しかし、一方で、撮影者は画像表示部２８に表示されている、画像切り出し領域４０２で切り出された画像を見て画角を決めて撮影指示をデジタルカメラに与える。ところが、先に述べた様な、撮影時に画像切り出し領域４０２を拡大する処理を行うと、撮影データの画角が広角側に変化してしまい、撮影者が企図した画角とは異なる画角で画像が撮影されてしまう。この問題を解決するために、本実施例１では、画像切り出し領域４０２の拡大による画角の変化を打ち消す様に、画像切り出し領域４０２を変化させるのと同時に光学ズームを望遠側に作動させ、撮影動作を行い、画像を記録する。図７中で４０８は画像切り出し領域４０２の大きさが変わる前の領域である。図７に示す様に、撮影動作時、画像切り出し領域４０２は撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲内において、領域４０８よりも大きくなる。そして同時に、撮影される画像の画角が画像切り出し領域４０２の大きさが変わる前の領域４０８の画角と同じとなる様に、光学ズームを望遠側に駆動する。
【００８０】
本実施例１においては、上記の様な構成となっているので、水平補正を行うモードにデジタルカメラが設定されている場合は、光学ズームは画像切り出し領域４０２の大きさの変化によって画角が広角側に変化するのを打ち消すことが出来るだけ、望遠側への変倍余地を残していなければならない。カメラの傾きθがθ＝０の場合は、画像切り出し領域４０２は撮像素子１４の受光面４００と同じ大きさにまで大きくなることが出来る、つまり、θ＝０の場合が撮影時に最も画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化が大きい。従って、光学ズームは、θ＝０の時の画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角変化を打ち消すことが出来るだけの望遠側への変倍の領域を確保していれば良い。θ＝０の時の画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化がα倍であった場合、光学ズームを駆動することによりこの変倍を打ち消さなければならないので、光学ズームはβ＝１／αであるβ倍の変倍を行わなければならない。従って、デジタルカメラの光学ズームが全体でγ倍迄の変倍を行うことが出来る場合は、γ／β＝γ＊αであるので、撮影者が手動で変化させることが出来る変倍（光学ズーム倍率）の範囲を１倍からγ＊α倍以下までに制限する必要がある。
【００８１】
この様な構成をもつ本実施例１のデジタルカメラの、水平補正静止画撮影処理について、図８のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【００８２】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正静止画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であるかどうかを判定する（ステップＳ２００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以下でないと判定された場合（ステップＳ２００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで広角側に変倍する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の終了後、または、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であると判定された場合（ステップＳ２００でＹ）は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、広角側の最低倍率（１倍）から予め定められた倍率までの範囲に制限する（Ｓ２０２）。
【００８３】
システム制御回路５０は撮像素子１４の受光面４００の内、予め決められた大きさの画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示する（ステップＳ２０３）。次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθが限度角θｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ２０４）。
【００８４】
θ＜＝θｍａｘであった場合は画像切り出し領域４０２を、撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にデジタルカメラ１００の傾きθだけ回転させる（ステップＳ２０５）。これにより画像切り出し領域４０２が水平となる。
【００８５】
次にステップＳ２０６において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ２０６において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ２０６においてＹ）には、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を大きくする。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ２０７）。そして、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ２０８）。
【００８６】
その後、画像切り出し領域４０２の大きさを撮影指示がある前の画像切り出し領域４０２の大きさに戻すと同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０２に戻る。
【００８７】
ステップＳ２０６において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ２０６においてＮ）は、ステップＳ２０４に戻る。
【００８８】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ２０４でＮ）は画像切り出し領域４０２の傾きを、デジタルカメラ１００の傾きθと同じにする（ステップＳ２１０）。
【００８９】
次にステップＳ２１１において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ２１１において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ２１１においてＹ）には、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を大きくする。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ２１２）。そして、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ２１３）。
【００９０】
その後、画像切り出し領域４０２の大きさを撮影指示がある前の大きさに戻すと同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ２１４）、ステップＳ２０４に戻る。
【００９１】
ステップＳ２１１において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ２１１においてＮ）は、ステップＳ２０４に戻る。
【実施例２】
【００９２】
以下、本発明の実施例２による水平画像撮影動作について詳細に説明を行う。実施例１と同じ部材には同じ符号を付して重複した説明を省く。実施例１と同様に、本実施例２では水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【００９３】
本実施例２においても、実施例１と同様に静止画撮影に適応した場合について説明を行う。
【００９４】
実施例１と実施例２はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合には水平補正を行わず、そうでない場合には水平補正を行う点は同じである。しかし、実施例１と実施例２はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合の処理が異なる。
【００９５】
実施例１においては、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は画像切り出し領域４０２の回転を行わないこととしていた。一方、本実施例２においては、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は撮像素子１４の受光面４００の一部を画像切り出し領域４０２により切り出すことを行わないことを特徴とする。その他の構成は実施例１と同じである。
【００９６】
この様な構成をもつ本実施例２のデジタルカメラの、水平補正静止画撮影処理について、図９のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【００９７】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正静止画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であるかどうかを判定する（ステップＳ３００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以下でないと判定された場合（ステップＳ３００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで広角側に変倍する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の終了後、または、光学ズームの倍率が所定の倍率以下であると判定された場合（ステップＳ３００でＹ）は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、広角側の最低倍率（１倍）から予め定められた倍率までの範囲に制限する（Ｓ３０２）。
【００９８】
システム制御回路５０は撮像素子１４の受光面４００の内、予め決められた大きさの画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示する（ステップＳ３０３）。次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラ１００の傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ３０４）。
【００９９】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ３０４でＹ）は画像切り出し領域４０２を、撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にデジタルカメラ１００の傾きθだけ回転させる（ステップＳ３０５）。
【０１００】
次にステップＳ３０６において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ３０６において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ３０６においてＹ）には、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００からはみ出さない範囲において、その領域を大きくする。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ３０７）。そして、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ３０８）。
【０１０１】
その後、画像切り出し領域４０２の大きさを撮影指示がある前の画像切り出し領域４０２の大きさに戻す。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ３０９）、ステップＳ３０４に戻る。
【０１０２】
ステップＳ３０６において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ３０６においてＮ）は、ステップＳ３０４に戻る。
【０１０３】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ３０４でＮ）は撮像素子１４の受光面４００の内、予め決められた大きさの画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示することを中止する。そして、撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータ全体による画像を画像表示部２８に表示する。同時に、画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示することを中止することによる画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ３１０）。
【０１０４】
次にステップＳ３１１において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ３１１において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ３１１においてＹ）には、撮像素子１４の受光面４００全体で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ３１２）。
【０１０５】
その後、デジタルカメラ１００の傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ３１３）。
【０１０６】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ３１３でＹ）は、画像切り出し領域４０２の切り出し動作中止を解除すると同時に画像切り出し領域４０２の切り出し動作中止を解除することによる画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを広角側に駆動し（ステップＳ３１４）、ステップＳ３０５に進む。
【０１０７】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ３１３でＮ）は、ステップＳ３１１に戻る。
【０１０８】
ステップＳ３１１において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ３１１においてＮ）はステップＳ３１３に進む。
【０１０９】
この様な構成とすることにより、傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は、撮影指示がある際に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がなくなる。従って、傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合の撮影時の処理が簡単になる。但し、傾きθが限度角θｍａｘを超えた後下回る度に画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がある。
【実施例３】
【０１１０】
以下、本発明の実施例３による水平画像撮影動作について詳細に説明を行う。実施例１と同じ部材には同じ符号を付して重複した説明を省く。実施例１と同様に、本実施例３では水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【０１１１】
本実施例３においても、実施例１および２と同様に静止画撮影に適応した場合について説明を行う。
【０１１２】
実施例２と実施例３はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合には水平補正を行わず、そうでない場合には水平補正を行う点は同じである。しかし、実施例２と実施例３はデジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘ以内の場合の処理が異なる。
【０１１３】
実施例３における、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘ以内の場合の処理について説明を行う。本実施例３においては、画像切り出し領域４０２の大きさをデジタルカメラの傾きθに応じて逐次変化させる。より詳しくは、デジタルカメラの傾きθと画像切り出し領域４０２の角度の差が大きくなる程、画像切り出し領域４０２の大きさを小さくしている。図１０は、デジタルカメラの傾きθによって、画像切り出し領域４０２が変化している様を示す概念図である。図１０（ａ）はデジタルカメラの傾きθが０のとき、図１０（ｂ）はデジタルカメラがθ１だけ傾いているとき、図１０（ｃ）はデジタルカメラがθ２だけ傾いているときを表している。０＜θ１＜θ２＜θｍａｘである。図１０に示されている様に、デジタルカメラの傾きθが大きくなる程、画像切り出し領域４０２の大きさが小さくなっている。この様な、処理を行うことにより、画像切り出し領域４０２が撮像素子１４の受光面４００からはみ出すことを防ぐことが出来る。しかし、この様な処理を行うとデジタルカメラ１００の傾きθが大きくなる程、画像表示部２８に表示される画像の画角は望遠側に変化してしまう。このような問題を解決するために、本実施例３においては、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変化を打ち消す様に、デジタルカメラ１００の傾きθが大きくなる程光学ズームを広角側に変化させることとしている。
【０１１４】
本実施例３においては、水平補正を行うモードに設定されている場合は、傾きθが大きくなる程に画像表示部２８に表示される画角が望遠側に変化するのを打ち消すことが出来るだけ、光学ズームは広角側への変倍余地を残していなければならない。θ＝θｍａｘのときに画像切り出し領域４０２の大きさは最も小さくなるので、傾きθが０からθｍａｘへ変化する場合の画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の望遠側への変倍を広角側への変倍によって打ち消すことが出来なくてはならない。傾きθが０からθｍａｘへ変化するときの画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画像表示部２８に表示される画角の望遠側への変倍をδとすると、その変倍を打ち消すために、光学ズームは１／δだけ広角側に変倍できなければならない。光学ズームの変倍は原理上１倍以下の値とはならないので、デジタルカメラ１００の傾きθがθ＝０の時に、光学ズームはδ倍以上望遠側に変倍していなければならない。
【０１１５】
この様な構成をもつ本実施例３のデジタルカメラの、水平補正静止画撮影処理について、図１１のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【０１１６】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正静止画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であるかどうかを判定する（ステップＳ４００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以上でないと判定された場合（ステップＳ４００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで望遠側に変倍する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１の終了後、また、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であると判定された場合（ステップＳ４００でＹ）は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、予め定められた倍率から望遠側の最大変倍までの範囲に制限する（Ｓ４０２）。
【０１１７】
次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ４０３）。
【０１１８】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ４０３でＹ）は画像切り出し領域４０２をデジタルカメラの傾きθに応じた大きさに連続的に変更する。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更による画像表示部２８に表示される画像の画角の変更を打ち消す様に、光学ズームを駆動する。さらにそれと同時に、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向にデジタルカメラ１００の傾き角度θだけ連続的に回転させる（ステップＳ４０４）。
【０１１９】
次にステップＳ４０５において撮影指示があるかどうかを判定する。ステップＳ４０５において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ４０５においてＹ）には、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ４０６）。
【０１２０】
ステップＳ４０６の終了後、或いは、ステップＳ４０５において撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ４０５においてＮ）には、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ４０７）。
【０１２１】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ４０７でＹ）は、ステップＳ４０４に戻る。
【０１２２】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ４０７でＮ）は撮像素子１４の受光面４００の内、画像切り出し領域４０２を切り出して画像表示部２８に表示することを中止する。そして、撮像素子１４の受光面４００で生成されたデータ全体による画像を画像表示部２８に表示する。同時に、画像切り出し領域４０２のみを切り出して画像表示部２８に表示することを中止することによる画角の変化を打ち消す様に、光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ４０８）。
【０１２３】
ステップＳ４０８の終了後、または、ステップＳ４０３においてθ＞θｍａｘであると判定された場合は、ステップＳ４０９において撮影指示があるかどうかを判定する。
【０１２４】
ステップＳ４０９において撮影指示があると判定された場合（ステップＳ４０９においてＹ）には、撮像素子１４の受光面４００全体で生成されたデータを用いて画像データを生成し、記録する（ステップＳ４１０）。その後ステップＳ４０３に戻る。
【０１２５】
ステップＳ４０９おいて撮影指示がないと判定された場合（ステップＳ４０９においてＮ）はステップＳ４０３に戻る。
【０１２６】
この様な構成とすることにより、撮影指示がある際に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がなくなる。従って、撮影時の処理が簡単になる。但し、デジタルカメラ１００の傾きθの値が変わる度に逐次画像切り出し領域４０２の大きさの変更と光学ズームの駆動を行う必要がある。
【実施例４】
【０１２７】
以下、本発明の実施例４による水平画像撮影動作について詳細に説明を行う。実施例１と同じ部材には同じ符号を付して重複した説明を省く。実施例１と同様に、本実施例４では水平画像撮影動作を行う撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明を行う。
【０１２８】
実施例１ないし３は静止画撮影に適応した場合の実施例について説明したが、本実施例４は動画撮影に適応した場合の実施例について説明を行う。
【０１２９】
実施例４は実施例３と同様にデジタルカメラ１００の傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合には水平補正を行わず、そうでない場合には水平補正を行う点は同じであるが、実施例４は実施例３と以下の様な相違点がある。実施例３では、水平補正を中止する際に画像表示部２８に表示される画像が急にデジタルカメラの傾きθと同じ角度に変化する様な構成となっていた。一方で、本実施例４では、水平補正を中止する際に、画像切り出し領域４０２の傾きをデジタルカメラの傾きと同じ角度に連続的に変化させることとしたので、画像表示部２８に表示される画像の傾きが急に変化することがない。この様な構成となっているので、本実施例４による水平補正を用いて動画撮影を行った場合、生成された動画データ中で水平補正の終了時に画像の傾きが急に変化することを防ぐことが出来る。
【０１３０】
以下、実施例４のデジタルカメラの水平補正処理について、図１２のフローチャートを用いて更に説明を行う。
【０１３１】
操作部７０の操作によりデジタルカメラが水平補正動画撮影モードに設定されると、システム制御回路５０は、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であるかどうかを判定する（ステップＳ５００）。光学ズームの倍率が所定の倍率以上でないと判定された場合（ステップＳ５００でＮ）は、光学ズームの倍率を予め定められた倍率まで望遠側に変倍する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１の終了後、または、光学ズームの倍率が所定の倍率以上であると判定された場合は、撮影者が操作することにより設定できる光学ズームの変倍の範囲を、予め定められた倍率から望遠側の最大変倍までの範囲に制限する（Ｓ５０２）。
【０１３２】
次にステップＳ５０３において、動画撮影開始指示があるかどうかを判定する。動画撮影開始指示がない場合（ステップＳ５０３でＮ）はステップＳ５０３に戻る。動画撮影開始指示がある場合は、動画撮影開始処理を開始（ステップＳ５０４）し、以降、動画撮影終了処理（ステップＳ５０８）が行われるまで、画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００により生成されたデータを一定時間ごとに記憶し続ける。
【０１３３】
次に、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ５０５）。
【０１３４】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ５０５でＹ）は画像切り出し領域４０２をデジタルカメラの傾きθに応じた大きさに連続的に変更する。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変更による画像表示部２８に表示される画像の画角の変更を打ち消す様に、光学ズームを駆動する。さらにそれと同時に、画像切り出し領域４０２を撮像素子１４の受光面４００中で、画像切り出し領域４０２の重心を回転中心としてデジタルカメラ１００の傾き方向とは反対方向に傾きθだけ連続的に回転させる（ステップＳ５０６）。
【０１３５】
次にステップＳ５０７において動画撮影終了指示があるかどうかを判定する。ステップＳ５０７において動画撮影終了指示があると判定された場合（ステップＳ５０７でＹ）は、動画撮影終了処理を行う（ステップＳ５０８）。動画撮影終了処理は画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４の受光面４００により生成されたデータを一定時間ごとに記憶し続けることを中止する。そして、記憶された撮像素子１４の受光面４００により生成されたデータを用いて所定の動画形式のデータを生成する。
【０１３６】
動画撮影終了処理が終った後は、ステップＳ５０３に戻る。
【０１３７】
ステップＳ５０７において動画撮影終了指示がないと判定された場合（ステップＳ５０７でＮ）は、ジャイロ３００により生成された傾斜角度情報に基づき、デジタルカメラの傾きθがθｍａｘ以内であるかどうかを判定する（ステップＳ５０９）。
【０１３８】
θ＜＝θｍａｘであった場合（ステップＳ５０９でＹ）はステップＳ５０６に戻る。
【０１３９】
θ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ５０９でＮ）は、画像切り出し領域４０２の大きさを画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きの角度との差に応じた大きさに連続的に変化させる。同時に、画像切り出し領域４０２の大きさの変化による画角の変更を打ち消す様に光学ズームを駆動する。更に同時に、画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きの角度が同じになるまで画像切り出し領域４０２を連続的に回転させる。つまり、画像切り出し領域４０２が画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きが一致する方向に向かって回転するに従って、画像切り出し領域４０２の角度とデジタルカメラの傾きの角度との差が小さくなる。それにつれて、画像切り出し領域４０２の大きさは大きくなり、画像表示部２８に表示される画像、及び、動画撮影処理により一定時間ごとに記憶し続けられている画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４のデータによる画像は広角側に変化する。そのため、それを打ち消す様に光学ズームを望遠側に駆動する（ステップＳ５１０）。
【０１４０】
次にステップＳ５１１において動画撮影終了指示があるかどうかを判定する。ステップＳ５１１において動画撮影終了指示があると判定された場合（ステップＳ５１１でＹ）は、動画撮影終了処理を行う（ステップＳ５０８）。
【０１４１】
ステップＳ５１１において動画撮影終了指示がないと判定された場合（ステップＳ５１１でＮ）は、ステップＳ５０５に戻る。
【０１４２】
ステップＳ５０５においてθ＞θｍａｘであった場合（ステップＳ５０５でＮ）は、ステップＳ５１１に進む。
【０１４３】
実施例３と同様に、デジタルカメラの傾きθが予め決められた限度角θｍａｘより大きい場合は水平補正を行わず、限度角θｍａｘ以下であるときは水平補正を行うという点では同じであるが、水平補正終了する際に、画像表示部２８に表示される画像、及び、動画撮影処理により一定時間ごとに記憶し続けられている画像切り出し領域４０２内の撮像素子１４のデータによる画像の傾きが連続的に変化するので、生成された動画データ中で水平補正の終了時に画像の傾きが急に変化することを防ぎ、画像の傾きが滑らかに変化するので、より自然な違和感の無い動画データを生成することが出来る。
【０１４４】
従って、実施例４による水平補正は動画撮影に好適な実施例である。
【０１４５】
実施例１ないし４においては、限度角θｍａｘは予め決められた値である場合を例にとり説明を行ったが、撮影者が任意に値を決められるものとしても良い。
【０１４６】
実施例１ないし４に示されている処理動作の内どの処理動作を用いるか撮影者が選べる様にしても良い。また、水平補正静止画撮影モードのときは実施例１に示されている処理動作を用い、水平補正動画撮影モードのときは実施例４に示されている処理動作を用いる等、予め決められていても良い。
【０１４７】
実施例１ないし４においてはデジタルカメラを例に取り説明を行ったが、デジタルビデオ等の他の撮像装置であっても勿論良い。
【０１４８】
尚、上記の実施例は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することが出来る。
【符号の説明】
【０１４９】
１４ 撮像素子
２８ 画像表示部
５０ システム制御回路
３００ ジャイロ
４０２ 画像切り出し領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の像を受光する受光面を備えた撮像手段と、
前記撮像手段から得られる画像を表示する画像表示手段と、
撮像光学系の焦点距離を変化させ、変倍動作を行う光学ズーム手段と、
前記撮像光学系の光軸周りの傾きを検出する傾き検出手段と、
前記撮像手段から得られた画像の中から予め決められた大きさの画像切り出し領域を切り出し、前記画像切り出し領域の画像を前記画像表示手段に表示させ、前記画像切り出し領域が前記撮像手段の受光面からはみ出さないように、前記傾きに応じて、前記画像切り出し領域の画像が水平となるように、前記画像切り出し領域を回転させ、撮影指示があった場合は、前記傾きに応じて前記撮像手段の受光面からはみ出さない範囲内で前記画像切り出し領域を拡大し、同時に、前記画像切り出し領域の拡大による画角の広角側への変化を打ち消すように前記光学ズーム手段を作動させた上で、前記画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記傾きが予め決められた限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の傾きが前記撮像装置の傾きと同じになるように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記傾きが前記限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の切り出し動作を中止することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像装置の傾きを検出する傾き検出手段と、
被写体の像を受光する受光面を備えた撮像手段と
前記撮像手段から得られる画像を表示する画像表示手段と、
撮像光学系の焦点距離を変化させ、変倍動作を行う光学ズーム手段と、
前記撮像光学系の光軸周りの傾きを検出する傾き検出手段と、
前記傾きが大きくなるほど、大きさが小さくなる画像切り出し領域を、前記撮像手段から得られた画像の中から切り出し、前記画像切り出し領域の画像を前記画像表示手段に表示させ、前記画像切り出し領域が前記撮像手段の受光面からはみ出さないように、前記傾きに応じて、前記画像切り出し領域の画像が水平となるように、前記画像切り出し領域を回転させ、前記画像切り出す領域の大きさの変化による画角の変化を打ち消すように前記光学ズーム手段を作動させ、前記画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記傾きが前記限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の切り出し動作を中止することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記傾きが前記限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように、かつ変化が連続的になるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の傾きが前記撮像装置の傾きと同じになるように、かつ変化が連続的になるように制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記画像切り出し領域の大きさの変更による画角の変化を打ち消すのに必要な前記光学ズーム手段による変倍の領域を確保するように、撮影者が手動により設定できる光学ズーム倍率の範囲を制限することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１】
被写体の像を受光する受光面を備えた撮像手段と、
前記撮像手段から得られる画像を表示する画像表示手段と、
撮像光学系の焦点距離を変化させ、変倍動作を行う光学ズーム手段と、
前記撮像光学系の光軸周りの傾きを検出する傾き検出手段と、
前記撮像手段から得られた画像の中から予め決められた大きさの画像切り出し領域を切り出し、前記画像切り出し領域の画像を前記画像表示手段に表示させ、前記画像切り出し領域が前記撮像手段の受光面からはみ出さないように、前記傾きに応じて、前記画像切り出し領域の画像が水平となるように、前記画像切り出し領域を回転させ、撮影指示があった場合は、前記傾きに応じて前記撮像手段の受光面からはみ出さない範囲内で前記画像切り出し領域を拡大し、同時に、前記画像切り出し領域の拡大による画角の広角側への変化を打ち消すように前記光学ズーム手段を作動させた上で、前記画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記傾きが予め決められた限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の傾きが前記撮像装置の傾きと同じになるように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記傾きが前記限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の切り出し動作を中止することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像装置の傾きを検出する傾き検出手段と、
被写体の像を受光する受光面を備えた撮像手段と
前記撮像手段から得られる画像を表示する画像表示手段と、
撮像光学系の焦点距離を変化させ、変倍動作を行う光学ズーム手段と、
前記撮像光学系の光軸周りの傾きを検出する傾き検出手段と、
前記傾きが大きくなるほど、大きさが小さくなる画像切り出し領域を、前記撮像手段から得られた画像の中から切り出し、前記画像切り出し領域の画像を前記画像表示手段に表示させ、前記画像切り出し領域が前記撮像手段の受光面からはみ出さないように、前記傾きに応じて、前記画像切り出し領域の画像が水平となるように、前記画像切り出し領域を回転させ、前記画像切り出す領域の大きさの変化による画角の変化を打ち消すように前記光学ズーム手段を作動させ、前記画像切り出し領域の画像を画像データとして生成する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記傾きが前記限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の切り出し動作を中止することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記傾きが前記限度角以内のときは、前記画像切り出し領域が水平となるように、かつ変化が連続的になるように制御し、前記傾きが前記限度角以内でないときは、前記画像切り出し領域の傾きが前記撮像装置の傾きと同じになるように、かつ変化が連続的になるように制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記画像切り出し領域の大きさの変更による画角の変化を打ち消すのに必要な前記光学ズーム手段による変倍の領域を確保するように、撮影者が手動により設定できる光学ズーム倍率の範囲を制限することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−４６１５０（Ｐ２０１３−４６１５０Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１５３７（Ｐ２０１１−１８１５３７）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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