摄影装置 【技术领域】
本发明涉及具有地磁传感器的摄影装置。背景技术 近年来， 通过将地磁传感器搭载于便携型的电子设备， 来谋求追加对方位进行测 量的功能。
通常， 对电子设备搭载有由于通电而会产生磁场的各种部件。
由于该部件的影响而导致不能从地磁传感器获得正常的输出， 所以， 不能进行正 确的方位测量。
作为排除这样的部件的影响的技术， 例如有专利文献 1(JP 特开 2009-278674 号公 报 )。
在专利文献 1 中揭示了 ： 将各种电路受到磁影响的多个动作状态与作用于磁传感 器的磁场的偏移值预先登录在数据表中， 在针对方位进行测量时， 通过该数据表的偏移值 修正并求取地磁的朝向的技术。
发明内容
本发明的目的在于 ： 在搭载了地磁传感器的摄影装置中， 包含有使地磁传感器受 到磁影响的部分， 即使由于该部分发生位移而使地磁传感器受到的磁影响量发生变化， 也 能够排除该影响而进行正确的方位测量。
为达成上述目的， 本发明的 1 个方式为一种摄影装置， 其特征在于具备 ： 地磁传感 器， 其检测地磁 ； 摄像部， 其进行摄像 ； 镜筒部， 其包含使所述地磁传感器受到磁影响的部 分， 且该部分的位置是可变的 ； 检测单元， 其对所述镜筒部的所述部分的当前的位移量进行 检测 ； 计算单元， 其针对与通过所述检测单元检测的所述当前的位移量相对应的、 由所述镜 筒部使所述地磁传感器受到的磁场进行计算 ； 方位计算单元， 其基于通过所述计算单元计 算出的所述磁场来补正所述地磁传感器的输出， 并计算方位。 附图说明
图 1 是表示本发明的实施方式的摄影装置的构成的框图。 图 2 是表现了本发明的实施方式的摄影装置的外观的图。 图 3 是表现了存储于 ROM 中的控制程序与控制数据的内容的图。 图 4 是概念性地表示了变焦级数与三轴地磁传感器所受到的偏移磁场的关系的 图 5 是表示通过 CPU 所执行的摄影处理的控制顺序的流程图。图表。
具体实施方式
以下， 基于附图对本发明的实施方式进行说明。图 1 是表示本发明的实施方式的摄影装置的构成的框图。
本实施方式的摄影装置 1 是将摄影图像进行电子化取入并作为图像数据进行存 储的数码照相机。
该摄影装置 1 具备镜筒部 40。
其中， 镜筒部 40 具备 ： 透镜 41、 42， 其在光轴方向上通过位置的位移来改变变焦倍 率； 光圈 43， 其对从透镜 41 射入的光束进行限制 ； 光圈驱动电动机 46， 其通过电驱动来改 变光圈 43 的开口量 ； 镜筒致动器 44， 其通过使镜筒部 40 进行伸缩来使透镜 41、 42 的位置 发生位移 ； 以及对镜筒致动器 44 的动作量进行检测并反馈的变焦级数检测部 45 等。
另外， 该摄影装置 1 在安装有镜筒部 40 的主体部 10 上具备 ： 用于进行摄影装置 1 的整体控制的 CPU( 中央运算处理装置 )11 ； 作为 CPU11 的工作用存储器而进行动作的 RAM(Random Access Memory)12 ； 容纳有 CPU11 所执行的控制程序或控制数据的 ROM(Read Only Memory)13 ； 对地磁的强度进行检测的三轴地磁传感器 ( 地磁传感器 )14 ； 对加速度 进行检测的三轴加速度传感器 15 ； 进行实时显示图像或摄影图像显示的显示部 16 ； 诸如由 CCD(Charge Coupled Device) 等构成的将光学像转换为电子信号的摄像部 17 ； 诸如由闪存 等的非易失性存储器构成的对摄影图像的图像数据进行存储的摄影图像存储部 18 ； 具有 操作按钮或操作杆， 用于接受基于用户的变焦操作或快门操作等的操作输入的操作部 19 ； 以及光圈驱动电动机 46 与镜筒致动器 44 的驱动电路 20、 21 等。 在上述构成中， 通过 CPU11 来构成控制单元， 针对所生成的图像数据， 从三轴地磁 传感器的输出中附加摄影方向的方位数据并进行存储。
在 ROM13 中， 构成有针对位移量与磁场数据进行存储的存储单元。
镜筒部 40 通过基于 CPU11 指令的镜筒致动器 44 的驱动来进行镜筒部 40 的伸缩， 由此使透镜 41、 42 的位置发生位移。
基于该位移下的透镜 41、 42 的位置， 来使摄影图像的变焦倍率变化。
另外， CPU11 使变焦级数检测部 45( 检测单元 ) 对镜筒致动器 44 的驱动量进行检 测并反馈， 来进行透镜 41、 42 的位置的控制。
由此， CPU11 例如能够使镜筒部 40 的变焦级数从第 1 级～第 15 级以规定间隔进 行变化， 来使摄影图像的变焦倍率进行变化。
在上述镜筒部 40 中， 设置有通过该镜筒部 40 的伸缩而改变位置的光圈驱动电动 机 46。
关于光圈驱动电动机 46， 可使用永久磁铁等能发生磁场的磁性材料 (magnetic material)。
通过镜筒部 40 的伸缩来改变该磁性材料的位置时， 由该磁性材料使三轴地磁传 感器 14 所受到的磁场的大小或朝向也发生变化。
在光圈驱动电动机 46 与镜筒致动器 44 中分别设置有电磁线圈。
由此， 在为了驱动光圈驱动电动机 46 以及镜筒致动器 44 而进行通电的期间， 由该 电磁线圈产生电场。
由所产生的电磁线圈的电场而产生磁场， 从而对三轴地磁传感器 14 带来磁影响。
即， 由此， 构成通过电驱动而产生磁场的电驱动部。
图 2 表示配置了三轴地磁传感器 14 与三轴加速度传感器 15 的摄影装置 1 的外观
图。 关于三轴地磁传感器 14 与三轴加速度传感器 15 的各轴， 将摄影装置 1 的主体部 的横方向设为 x 轴， 将镜筒部 40 的光轴方向设为 y 轴， 将摄影装置 1 的主体部的纵方向设 为 z 轴。
三轴地磁传感器 14 分别对相互正交的 x 轴、 y 轴、 z 轴的三轴方向的磁场大小进行 检测。
三轴加速度传感器 15 分别对 x 轴、 y 轴、 z 轴的三轴方向的加速度大小进行检测。
在对重力方向进行检测时使用三轴加速度传感器 15 的输出。
另外， 基于所检测的该重力方向来计算摄影装置 1 的摄影方向 ( 透镜 41、 42 的中 心线的方向 ) 的俯角。
接下来， CPU11 能够根据由三轴地磁传感器 14 的输出所求取的地磁的朝向与上述 镜筒部 40 的俯角， 来计算出摄影方向的方位。
图 3 表示表现了容纳于 ROM 中的控制程序与控制数据的内容的图。
在 ROM13 中容纳有根据用户的操作而进行摄影并存储图像数据的摄影处理程序 13a 作为控制程序的一个。
另外， 在 ROM 13 中， 作为控制数据的一个， 容纳有变焦级数对传感器间距离函数 数据 13c“ΔL(ΔZ)” ， 其是将变焦级数 “ΔZ” 与从镜筒部 40 的产生磁影响的部分至三轴地 磁传感器 14 的距离 “ΔL” 之间的关系以函数形式所表现的距离函数数据。
在此， 镜筒部 40 的产生磁影响的部分是指 ： 例如， 光圈驱动电动机 46 所配置的部 分。
另外， 在镜筒部 40 的可动部分设置有聚焦电动机 ( 图示略 ) 的情况下， 还包含该 聚焦电动机所配置的部分。
上述的距离 “ΔL” 是由表现了 x 轴、 y 轴、 z 轴的各方向的距离的 3 成分的值构成。
该变焦级数对传感器间距离函数数据 13c“ΔL(ΔZ)” ， 是在摄影装置 1 的开发阶 段， 根据镜筒部 40 的伸缩构造的各设计值、 光圈驱动电动机 46 的配置以及表示三轴地磁传 感器 14 的配置的各设计值， 并通过计算来求取的。
另外， 变焦级数对传感器间距离函数数据 13c“ΔL(ΔZ)” 可设为表示这些关系的 表数据。
另外， 在 ROM13 中， 作为控制数据的一个， 而存储有将上述距离 “ΔL”与偏移磁 场 “ΔΦ”的关系以初等函数进行表现的作为位移量对磁场数据的偏移磁场函数数据 13b“ΔΦ(ΔL)” 。
上述偏移磁场 “ΔΦ” 表现了由镜筒部 40 使三轴地磁传感器 14 受到的磁场大小 或朝向， 其由表示 x 轴、 y 轴、 z 轴的各方向的磁场大小的 3 成分的值构成。
该偏移磁场函数数据 ΔΦ(ΔL)， 在摄影装置 1 的开发阶段， 是基于实测值而决定 的。
详细而言， 例如在遮断地磁的环境， 或者是地磁的朝向与大小为已知的环境下， 实 时地使镜筒部 40 进行伸缩， 在改变距离 “ΔL” 的同时对使三轴地磁传感器 14 受到的三轴 方向的磁场大小分别进行实测。
接下来， 将根据该实测值减去地磁后的磁场， 作为来自镜筒部 40 的使三轴地磁传
感器 14 受到的偏移磁场 “ΔΦ” 。
接下来， 获得表示距离 “ΔL” 与实测的偏移磁场 “ΔΦ” 的关系的数据。
而且， 选定对该数据进行匹配的初等函数 ( 代数函数、 三角函数、 指数函数、 对数 函数、 它们的合成 )， 利用最小二乘法等的方法来决定与数据最近似的函数的各系数。
接下来， 将该函数设定为偏移磁场函数数据 13b“ΔΦ(ΔL)” 。
另外， 除上述那样地通过实测来求取表示距离 “ΔL” 与偏移磁场 “ΔΦ” 的关系的 数据外， 还可以通过模拟或理论来取得表示上述关系的数据， 基于该数据来求取偏移磁场 函数数据 13b“ΔΦ(ΔL)” 。
图 4 是概念性表现了变焦级数 “ΔZ” 与使三轴地磁传感器受到的偏移磁场 “ΔΦ” 的关系的图表。
该图表中， 在变焦级数为第 1 级时， 将使三轴地磁传感器 14 受到的偏移磁场作为 基准值 “0” ， 概念性表现了随着变焦级数的变化， 自偏移磁场的基准值起的变化量。
根据上述那样地设定的偏移磁场函数数据 13b 以及变焦级数对传感器间距离函 数数据 13c， 通过提供变焦级数 “ΔZ” ， 则能够如图 4 的图表所示的那样， 能够近似地求取由 镜筒部 40 使三轴地磁传感器 14 受到的偏移磁场 “ΔΦ” 。 如图 4 所示那样， 根据三轴地磁传感器 14 与镜筒部 40 的配置关系， 随着变焦级数 变大， 偏移磁场 “ΔΦ” 按照三轴方向的各成分以不同的模式进行变化。
其次， 参照流程图， 对上述构成的摄影装置 1 的动作进行说明。
图 5 表示 CPU11 所执行的摄影处理的流程图。
该摄影处理是通过操作部 19 的操作， 将摄影装置 1 设定为摄影模式而开始的。
转移至摄影处理后， 首先， CPU11 对来自操作部 19 的输入信号进行确认并判别是 否进行了变焦设定的操作输入 ( 步骤 S1)。
接下来， 如果存在有变焦设定的操作输入时， CPU11 一边通过来自变焦级数检测部 45 的检测信号进行反馈控制， 一边驱动镜筒致动器 44 使镜筒部 40 伸缩与操作对应的级数 ( 步骤 S2)。
在没有变焦设定的操作输入的情况下， 或者， 有操作输入而改变了变焦级数的情 况下， CPU11 对来自操作部 19 的输入信号进行确认并判别有无快门按钮的第 1 操作 ( 例如 半按压 )( 步骤 S3)。
接下来， CPU11 在没有快门按钮的第 1 操作时， 将进行处理的步骤返回至步骤 S1。
通过上述步骤 S1 ～ S3 的循环处理， 用户在进行快门按钮的第 1 操作之前， 进行变 焦设定的操作输入， 由此， 能够使镜筒部 40 进行伸缩而设定为所希望的变焦级数。
另一方面， 在进行了快门按钮的第 1 操作而转移至步骤 S3 的判别处理中 “是” 侧 后， 首先， CPU11 在镜筒致动器 44 以及光圈驱动电动机 46 无通电的状态的期间， 取入三轴 地磁传感器 14 的检测输出 ( 步骤 S4)。
在此， CPU11 也同样地取入三轴加速度传感器 15 的检测输出。
接下来， CPU11 根据摄像部 17 的信号对入射光量进行检测， 并且驱动光圈驱动电 动机 46 来进行入射光量的调整 ( 步骤 S5)。
接下来， CPU11 在对入射光量进行调整后， 直到快门按钮的第 2 操作 ( 例如全按 压 ) 被进行为止待机 ( 步骤 S6)。
接下来， 如果进行了快门按钮的第 2 操作， CPU11 将输入来自摄像部 17 的信号， 并 生成摄影图像的图像数据 ( 步骤 S7)。
接下来， CPU11 根据变焦级数检测部 45 的检测信号来检测变焦级数 ( 步骤 S8)。
另外， 也可以是 ： 在步骤 S2 进行了变焦级数的设定变更时， CPU11 将表示该变焦级 数的数据存储于 RAM12 的规定区域， 并通过读出该数据来检测变焦级数。
在检测了变焦级数后， CPU11 利用 ROM13 的变焦级数对传感器间距离函数数据 13c， 将变焦级数 “ΔZ” 的值代入该函数， 转换为至三轴地磁传感器 14 为止的距离 “ΔL” (步 骤 S9)。
接下来， CPU11 利用 ROM 13 的偏移磁场函数数据 13b， 通过将上述距离 “ΔL” 的值 代入该函数， 来计算由镜筒部 40 使三轴地磁传感器 14 受到的偏移磁场 “ΔΦ” ( 步骤 S10)。
接下来， CPU11 从步骤 S4 中所取入的三轴地磁传感器 14 的传感器输出中减去上 述所计算出的偏移磁场 “ΔΦ” ， 将所被减法计算后的磁场作为地磁， 通过方位来计算摄影 方向 ( 步骤 S11)。
摄影方向的计算是 ： 通过根据地磁的朝向、 以及基于三轴加速度传感器 15 的输出 所求取的重力方向， 如先前所说明的那样求取来进行的。 通过上述步骤 S9 ～ S11 的处理， 构成方位计算单元。
接下来， 在计算出摄影方向后， CPU11 将摄影方向数据例如作为元数据， 并附加上 在步骤 S7 中生成的图像数据后， 将其存储于摄影图像存储部 18 中 ( 步骤 S12)。
接下来， CPU11 在结束 1 次摄影处理后， 将进行处理的步骤返回至步骤 S1。
如上所述， 本实施方式的摄影装置 1 通过存储于 ROM13 的变焦级数对传感器间距 离函数数据 13c 以及偏移磁场函数数据 13b， 并基于由于镜筒部 40 的伸缩而发生位置变化 的光圈驱动电动机 46 中所使用的永久磁铁等的磁性材料的位移， 来求取由镜筒部 40 使三 轴地磁传感器 14 受到的偏移磁场 “ΔΦ” 。
接下来， 从三轴地磁传感器 14 的输出中减去该偏移磁场 “ΔΦ” 来计算方位。
由此， 摄影装置 1 能够求取已排除了来自镜筒部 40 的磁影响的正确方位。
具体而言， 在本实施方式的摄影装置 1 中， 减去伴随着变焦级数的变更而发生变 化的偏移磁场 “ΔΦ” ， 来计算方位。
变焦级数由于在摄影时将被设为各种设定状态， 因此， 在摄影时不能固定于规定 的变焦级。
因此， 在摄影时测量方位的情况下， 需要考虑根据变焦级数而发生变化的来自镜 筒部 40 的偏移磁场。
根据本实施方式的摄影装置 1， 由于将基于这样的变焦级数的偏移磁场 “ΔΦ” 进 行除去， 来进行方位的计算， 所以即使在摄影时也能够进行正确的方位测量。
另外， 在本实施方式的摄影装置 1 中， 计算出的方位数据表示摄影方向， 并将其附 加于摄影图像的图像数据。
由此， 在本实施方式的摄影装置 1 中， 如上述那样地在摄影时能够进行正确的方 位测量， 由此能够取得可生成付加了表现正确摄影方向的方位数据的图像数据这样的效 果。
另外， 在本实施方式的摄影装置 1 中， 利用函数形式的偏移磁场函数数据 13b 与变
焦级数对传感器间距离函数数据 13c， 通过函数运算来计算出偏移磁场 “ΔΦ” 。
由此， 与利用数据表形式的数据来求取偏移磁场 “ΔΦ” 的构成时的数据量相比 较， 即使在变焦级数成为多级的情况下， 能够使求取偏移磁场 “ΔΦ” 的构成时的数据量减 少。
而且， 三轴地磁传感器 14 与镜筒部 40 的配置关系以及镜筒部 40 的构造同样的其 他的机种中， 能够根据设计不同的变焦倍率的级数或各级的位移量来变更变焦级数对传感 器间距离函数数据 13c。
具体而言， 通过仅将变焦级数对传感器间距离函数数据 13c 变更为该机种用， 便 能够转用相同的偏移磁场函数数据 13b， 来计算方位数据。
由此， 在本实施方式的摄影装置 1 中， 能够实现开发费用的削减。
而且， 虽未进行图示， 镜筒致动器 44 及光圈驱动电动机 46 是步进式电动机等的情 况下， 也可以设定对基于电动机的旋转停止位置的、 包含磁场周期变动的偏移磁场 “ΔΦ” 进行计算的函数数据。
另外， 在本实施方式的摄影装置 1 中， 作为通过通电而产生磁场的部件， 设置有镜 筒致动器 44 及光圈驱动电动机 46。 但是， 作为上述偏移磁场函数数据 13b， 仅设定对这些部件未通电的状态下的偏移 磁场 “ΔΦ” 进行计算的函数数据。
而且， 对方位进行测量时， 在上述部件未通电的期间， 来取入三轴地磁传感器 14 的传感器输出。
由此， 与包含有对电气性地使磁场产生的部件进行通电的状态并求取对应于各状 态的偏移磁场来计算方位的构成时的数据量相比较， 能够获得在求取偏移磁场的构成时的 数据量减少的效果。
另外， 本发明并不限于上述实施方式， 可进行各种变更。
例如， 作为具有产生磁影响的部分的镜筒部， 对透镜 41、 42 的镜筒部 40 进行了例 示， 但本发明还适用于下述的情形， 例如， 将其可动叶片由磁性体构成的光圈、 或手抖动补 正机构等设置于上述镜筒部的位置可变的部分的情形。
另外， 在上述实施方式中， 例示了 ： 作为根据镜筒部的位置可变的部分的位移量来 求取的偏移磁场的数据而应用函数形式的数据， 但可以应用数据表形式的数据。
另外， 在上述实施方式中， 例示了 ： 针对在摄影时求取摄影方向的方位的功能， 可 适用本发明。 但是， 在电子罗盘仪功能等的与摄影无关系的状况来求取方位时， 本发明也同 样适用。
其他， 以实施方式所示的细部在不脱离发明的宗旨的范围内可进行适应变更。