专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对被摄体摄像的摄像装置。
背景技术：
处于日出时刻或日落时刻的前后的时间段的风景不同于正午即太阳处于较高位置的时间段的风景，其具有印象派的特征，因而作为相机等摄像装置的被摄体而广受欢迎。 然而，例如对于日落风景而言，需要在特定时刻对特定方位进行摄影。但日落时刻和日落方位每天都在变化，而且随着摄影场所不同也会发生变化。因此，对于使用者而言，对日落风景的摄影有时并不容易。而且月亮等其他天体的出没也有同样情况。日本专利第2569097号公报公开了将太阳轨迹重叠显示于摄像图像上的摄像装置。另外，日本特开2008-17223号公报公开了在进行星空摄影时，将引导图像重叠于摄像图像上的摄像装置。但是，由于上述公知的摄像装置需要进行复杂的操作，因而对于使用者而言有时并不容易获得所需信息。另外，上述公知的摄像装置采取复杂的构成，对于使用者而言操作性并不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作性优良的摄像装置。本发明实施方式的摄像装置具有摄像部，其对被摄体像进行摄像，生成摄像图像；显示部，其具有显示上述摄像图像的显示面；姿势检测部，其检测上述显示面是处于水平姿势还是处于铅直姿势；以及显示控制部，其根据上述姿势检测部的检测结果，进行在上述显示面处于上述水平姿势时和处于上述铅直姿势时，在上述显示面上显示不同的信息的控制。本发明能够提供一种操作性优良的摄像装置。
图1是表示实施方式的相机外观的概要图，图1 (A)是从斜前方观察时的立体图， 图I(B)是从斜后方观察时的立体图。图2是表示实施方式的相机构成的框图。图3是用于说明实施方式的相机处理流程的流程图。图4是表示实施方式的相机操作状态(A)和显示画面(B)的一个例子的说明图。图5是表示实施方式的相机显示画面的一个例子的说明图。图6是表示实施方式的相机操作状态(A)和显示画面(B)的一个例子的说明图。图7是表示实施方式的相机显示画面的一个例子的说明图。图8是表示实施方式的相机操作状态的一个例子的说明图。
图9是表示实施方式的相机显示画面的一个例子的说明图。图10是表示实施方式的相机显示画面的一个例子的说明图。
具体实施例方式如图1所示，作为本实施方式的摄像装置的相机1将天体作为主被摄体，具有更换镜头10、机身20、天体单元40。本实施方式的天体单元40是相机1的附件，向使用者提供为了在作为主被摄体的太阳和月亮出没前后的时间段进行摄影所需的用于观察太阳和月亮的信息即观察信息。天体单元40能够在机身20上部的相机连接器(例如安装闪光灯的热靴)23上自由拆装，使用者按照需要将天体单元40安装于机身20上进行使用。更换镜头10也能在机身20上自由拆装，使用者将适合于目的的更换镜头10安装于机身20上进行使用。而且相机1中，显示摄像图像等的显示部25的显示面25A以垂直于更换镜头10的光轴的方式配置于机身20 的背面(与更换镜头10的配设面相对的面)上。使用者在观察显示于显示面25A上的浏览图像的同时，对快门按钮29A进行按压操作。接着使用图1说明相机1的构成。并且，由于相机1的更换镜头10和机身20是通用设备，因而仅简单加以说明。更换镜头10具有镜头11、焦点调节/变焦机构部12、电动机13、镜头控制器14、 镜头连接器15。镜头11由构成摄像光学系统的多个透镜构成。焦点调节/变焦机构部12 被由镜头控制器14所控制的电动机13驱动，进行焦点调节/变焦动作。镜头连接器15是用于安装在机身20的镜头安装部观上的部件，具有电连接接点。机身20具有系统控制器21、摄像部22、相机连接器23、显示元件驱动部对、具有显示面25A的显示部25、卡存储器沈、相机存储部27、镜头安装部观、操作部件29、时钟30、 通信部31。摄像部22具有CCD等摄像元件，形成经由镜头11对被摄体像摄像而获得的摄像图像。系统控制器21具有进行曝光时间控制的AE控制部21A、进行焦点调节控制的AF 控制部21B、进行摄像图像处理的图像处理部21C，系统控制器21还进行相机1整体的控制。相机连接器23例如为热靴，是用于将天体单元40等附件安装于机身20上的部件，具有电连接接点。显示部25通过显示元件驱动部M的驱动，在由液晶或有机EL等构成的显示元件的显示面25A上显示摄像图像等。卡存储器沈是能拆装于记录摄像图像等的机身20上的介质。相机存储部27是存储在启动时转发给系统控制器21的、系统控制器 21的工作所需的程序等的闪存。镜头安装部观是用于安装更换镜头10的部件，具有电连接接点。操作部件四是使用者用来开关电源，或设定后述的模式，或确定取得存储于卡存储器26中的摄像图像的定时的快门按钮29A等。时钟30生成日期时间、即时刻和年月日的信息。通信部31与外部网络或者外部设备连接，收发包含摄像图像在内的数据。而且，天体单元40具有姿势检测部44、位置设定部46、方位检测部43、高度检测部 42、电波时钟47、附件存储部49、存储太阳和月亮的位置信息的数据库部48、进行天体单元 40整体的控制的附件控制器41、附件连接器45。附件控制器41具有计算观察信息的信息计算部41A、进行在显示面25A上显示观察信息的控制的显示控制部41B、校正出没时刻的出没时刻校正部41C、分析摄像图像并检测天空部分的天空检测部41D。
并且，信息计算部41A、显示控制部41B和天空检测部41D等不一定必须是专用的硬件，也可以是存储于附件存储部49中且在启动时被转发给附件控制器41来执行的程序， 在此为了便于说明，作为构成要素表现为“部”。另外，已说明的机身20的构成要素的一部分也同样。而且，作为附件控制器41的功能进行说明的显示控制部41B等也可以在启动时被转发给机身20的系统控制器21来动作。姿势检测部44具有3轴加速度传感器44A和加速度传感器处理部44B，检测安装有天体单元40的机身20的姿势、即显示面25A的姿势。3轴加速度传感器44A例如由配设于彼此正交的方向上的3个MEMS加速度传感器构成，通过可动电极与固定电极之间的静电电容变化，检测重力加速度方向即铅直方向。并且，作为与天体单元40的功能的关联，姿势检测部44只要能够检测出显示面25A是处于水平姿势还是处于铅直姿势即可。位置设定部46具有由GPS接收天线46A、GPS接收部46B和GPS解码部46C构成的全球定位系统(GPS)。GPS接收来自多个卫星的信号，从而检测地表上的位置(经纬度)。 进而，位置设定部46通过GPS还能检测高度(标高)。位置设定部46将GPS所检测出的地表位置设定为天体单元40所提供的观察信息的观察位置。方位检测部43例如具有MR传感器等地磁传感器43A和地磁传感器处理部43B，检测地磁方向(磁极)并进行磁偏角校正，从而检测正北方向。电波时钟47具有标准电波接收天线47A、标准电波接收部47B、时钟解码器47C，根据来自发送站的日期/时刻信息的数字信号进行时钟30的校准。高度检测部42具有压力传感器42A和压力传感器处理部42B，检测观察地点的气压和高度。即，高度检测部42通过在已知高度地点处的校准来检测移动后的地点的高度。而且，数据库部48将特定的观测位置、例如东京的太阳和月亮的出没时刻、出没方位和校正系数作为与月日对应的表数据存储起来。并且，这些数据是公开的，能方便获得，而考虑到天体的视半径、大气差、观测者眼睛高度导致的眼高度差、太阳的地心视差等， 将距离水平线的高度为-0. 9度的时刻定义为出没。后面说明信息计算部41A、显示控制部41B、出没时刻校正部41C和天空检测部 41D。并且，上述构成要素之中的数据库部48、信息计算部41A、显示控制部41B和出没时刻校正部41C是天体单元40的专用构成要素，而此外的构成要素在摄像装置中还可用于其他目的。因此，天体单元40中只要至少收纳着数据库部48、信息计算部41A、显示控制部41B 和出没时刻校正部41C即可。而且上述专用构成要素都是软件，因而能转发给机身20的 CPU等来进行工作。另外，天体单元40中还可以具有未图示的温度检测部等其他传感器。接下来按照图3的流程图，说明本实施方式的相机1实现的观察信息显示处理的流程。〈步骤Sl1>系统初始设定相机1的机身20上安装有更换镜头10和天体单元40，电源被接通。于是，存储于相机存储部27和附件存储部49中的程序被转发给系统控制器21或附件控制器41，程序启动。然后进行系统的初始设定。<步骤S12>开始实时取景在相机1中，由摄像部22生成的摄像图像显示于显示部25上，或记录于卡存储器沈中。通过系统控制器21的控制来连续地进行摄像与显示，从而在显示面25A上显示实时取景图像即浏览图像。使用者一边观察浏览图像一边确认构图，或确定取得记录于卡存储器26中的摄像图像的定时。<步骤S13>选择动作模式在相机1中，作为动作，除了通常摄影模式或播放模式等之外，还可以选择天体模式。例如当选择了通常摄影模式的情况下，在步骤S14中执行通常的摄影工作子程序。而当选择了天体模式的情况下，进行自步骤S15起的动作。<步骤S15、S16>检测附件系统控制器21检测是否安装有天体单元40作为附件。安装的情况下(S16 =Yes) 进行自S17起的工作，而没有安装的情况下(S16 =No)重复进行自S13起的动作。<步骤S17>选择天体相机1中作为天体可选择太阳或月亮。即，数据库部48存储太阳和月亮的位置信息。在选择了月亮的情况下在S18的子程序处理中计算/显示月亮的出没信息，由于其与后述的太阳的出没信息的计算/显示处理相类似，因而不进行详细说明。而且对于以下的子程序的处理也同样不进行详细说明。在选择了太阳的情况下进行自S19起的动作。<步骤S19>获得基本数据选择了太阳时，信息计算部41A获得用于计算日出和日落的观察信息的基本数据。即，位置设定部46检测/设定观察位置，由时钟30或电波时钟47检测出日期时间，从数据库部48向信息计算部41A转发当日太阳例如在东京的出没方向、出没时间和校正系数的数据。<步骤S20>日出/日落的判断信息计算部41A根据此时的时刻判断是显示日出的观察信息还是显示日落的观察信息。即，当处于东京的日出时刻之前的时刻的情况下，通过S21的子程序处理来显示日出的观察信息，当处于日出时刻之后的时刻的情况下，通过从S22起的处理显示日落的观察信息。<步骤S22>计算日落时刻信息计算部41A根据从数据库部48获得的当日东京(东经139. 7度、北纬35. 7 度)的日落时刻TO和校正系数A、B，通过公知方法计算出观测位置处的日落时刻T。例如当观测位置为东经λ、北纬φ的情况下，根据如下的近似式计算出该地点的日落时刻Τ。T = Τ0+Α(139· 7-λ )+Β(35· 7-Φ)例如A为3. 9，B为2. 9。亦即从东京起经度每向东推进1度则日落时刻提前3. 9 分，纬度每向北推进1度则日落时刻提前2. 9分。<步骤S23>计算日落方位信息计算部41A与计算日落时刻同样地，根据从数据库部48获得的当日东京的日落方位和校正系数，通过公知方法计算观测位置处的日落方位。<步骤S24>检测姿势姿势检测部44检测显示部25的显示面25A是处于水平姿势还是处于铅直姿势。<步骤S25、S26>检测方位/显示日落方向如图4(A)所示，在使用者OP所保持的相机1的显示面25A的姿势为大致水平、即为与重力方向⑶正交的水平方向HD的情况下，显示控制部41B如图4(B)所示，在显示面 25A上通过箭头25Y图形显示日落方向。通过上述显示方式，使用者能够直观把握日落方向。在图4(B)所示的例子中，箭头25Y表示出使用者OP所面向的方向、即显示面25A的上部方向是与日落方向大不相同的方向。并且在本发明中，显示面25A为水平姿势表示使用者OP容易从上方观察显示面 25A的状态，是处于相对于水平面为既定角度的范围内、例如士30度的范围的状态。同理， 铅直姿势是指处于相对于铅直面为既定角度的范围内、例如士30度的范围的状态。只要处于上述范围，使用者就能容易地视觉确认显示面25A。显示控制部41B为了显示日落方向，如图5(A)所示，首先计算表示显示面25A的北向的假想线25N。假想线25N是根据此时由方位检测部43检测到的方位而计算出的，实时反映显示出来。而且如图5(B)所示，以表示信息计算部41A计算出的日落方位的方位角 θ A为基础显示箭头25Y。并且，此时方位角θ A以北为0度，以西为90度。并且，显示日落方向时，优选不显示浏览图像。其原因在于，当显示面处于水平状态的情况下，浏览图像是使用者脚下的地面图像，会妨碍使用者对方位显示的视觉确认。当然也会存在期望拍摄脚下的需求，因此可进行如下控制来对应这种情况，即通过快门释放开关等操作部件四的操作，来解除日落方向的显示，或者使日落方向的显示变得半透明并与浏览图像重叠显示。<步骤S27>显示日落时刻当通过S25的显示而获悉了日落方向的使用者改变观察方向而使得保持的相机1 的显示面25A的姿势成为图6(A)所示大致铅直、即大致重力方向⑶的情况下，显示控制部41B通过与系统控制器的共同工作，如图6(B)所示，在在显示面25A上将校正日落时刻 TR(25T)、日落方位线SD和校正日落时刻TR时的假想太阳线25S重叠显示于实时取景图像上。并且在月亮的情况下也可以使用与月龄对应的形状的假想图像。采用上述显示方式，使用者既可以将适合于摄影的时刻以数字形式正确地进行确认，也可以在此时确认能进行摄像的风景。其中，校正日落时刻TR是指由出没时刻校正部41C对信息计算部41A所计算出的日落时刻T进行了校正后的时刻。即，在太阳的情况下，日落时刻T就是太阳上边的高度角 ΘΕ大致为0度(-0.9度)的时刻，在月亮的情况下，落下时刻T就是月亮中心的高度角ΘΕ 大致为0度的时刻。然而对于目的在于拍摄风景图片的使用者而言，相比太阳完全没入水平线下的时刻，更多的是希望例如在之前几分钟的时刻进行摄影。因此在相机1中，出没时刻校正部41C将日落时刻T校正为能从观察位置至少对太阳的整体像进行摄像的校正日落时刻TR。此时，出没时刻校正部41C进行与摄像图像的视场角ω、即更换镜头10的焦距F对应的校正。即，如图7(A)所示，当更换镜头10为摄像图像的视场角ω较大的广角镜头的情况下，校正为图6(B)所示比使用标准镜头时要早的时刻，如图7(B)所示，当更换镜头10为摄像图像的视场角ω较小的望远镜头的情况下，校正为比使用标准镜头时要晚的时刻。出没时刻校正部41C所进行的校正的程度、即时刻的长短或假想图像的移动量都可由使用者进行设定，而例如在以视场角ω为基准的情况下，优选使用视场角ω在5
860%的范围。只要在上述范围内就能获得使用者所期望的自然的假想风景。进而，由于相机1具有天空检测部41D，因而还可以提示更适合于摄影的观察信息。即，在山间区域或都市区域中，由于被山脉或者建筑物等地表的被摄体所遮挡，太阳作为摄像对象显现于空中的时刻与以水平线为基准的时刻不同。相机1中，通过天空检测部 41D检测出的从观测位置处观看的山脉的观测高度，改变将假想太阳像25S重叠显示于实时取景图像上的位置、即改变由出没时刻校正部41C计算出的校正日落时刻TR。例如图8所示，当山M处于日落方向的情况下，如图9 (A)所示，天空检测部41D(1) 判断摄像图像的日落方向线SD上部是否存在对比度低的低对比度部。然后(2)判断低对比度部的下部是否存在明暗的边界。(3)在存在明暗的边界的情况下，在从视场角为ω的图像的中心起例如1/η的位置处计算出平行于水平线的天空界线。于是此时的仰角θ X可通过下式计算出来。θ X = (1/η) X ω在相机1中，出没时刻校正部41C按照仰角θ X进一步校正以水平线HL为基准计算出的校正日落时刻TR。因此，相机1在山间区域等也能提示更适合于摄影的观察信息。<步骤S28>确认动作模式当没有变更动作模式的情况下，相机1重复自SM起的处理。而当变更了动作模式的情况下，通过自S13起的处理进行所选择的动作模式的处理。如上所说明的那样，相机1是能通过简单的操作来显示与作为目标天体的太阳和月亮的出没有关的信息的操作性优良的摄像装置。并且，天体的出没时刻等还会由于观察场所的高度(标高)而发生变化。在相机 1中，能够通过高度检测部42或位置设定部46检测观察场所的高度，因而信息计算部41A 能通过公知方法进行与高度对应的校正。另外，在上述说明中，以显示部25固定于机身20背面的情况为例进行了说明，也可以是能相对于机身20旋转的显示部。这种情况下，配设于旋转部上的传感器成为检测显示面是处于水平姿势还是处于铅直姿势的姿势检测部。另外，在上述说明中，作为信息计算部41A对太阳出没时间等的计算方法，说明了系统负荷较小且能在短时间内进行处理的方法。然而按照使用者的希望，例如作为选择功能，也可以使用精度更高的公知的计算方法。例如是太阳的情况下，天球坐标系上的位置以365. 25日环绕黄道一周。因此首先根据所存储的表或根据用于计算赤道坐标值的计算式算出与月亮太阳对应的赤道坐标值 (赤经α、赤纬β )。然后使用赤道坐标值(赤经α、赤纬β )、观察地的经度λ、纬度φ和时刻(地方恒星时)SG，从而例如通过以下公知的式子计算出高度角E和方位角Α。通过求出高度角E为0度的条件，计算出没时间等。高度角:sin (E) = sin ( Φ) X sin ( β ) +cos ( Φ) X cos ( β ) X cos (SG- α )方位角sin(A) = cos ( β ) X sin (SG- α ) /cos (E)另外，此处说明了使用东京作为出没时间等的计算基准的特点观察位置的情况， 也可以在数据库部48中预先存储多个城市或地点的信息，使用距观察位置最近的地点的信息。还可以按照北美规格、欧洲规格或澳大利亚规格那样应用与使用者的主要使用场所对应的信息。还可以通过通信部31等获得预定使用的地点的信息来使用。
另外，天体单元40不仅通过位置设定部46使用由GPS检测出的位置和时钟30检测出的日期时间来进行处理，还能显示由使用者使用位置设定部46例如通过城市名选择出的任意地点处的任意日期时间的观测信息等处理。例如图10是显示某地点在每月一日的日落方向的显示面25A。而且以上说明了作为天体提供太阳和月亮的信息的相机1，也可以是仅提供使用者需求较多的太阳的信息的相机。另外，作为摄像装置，不仅限于具有更换镜头10的相机 1，例如还可以是无法进行镜头更换的紧凑相机、带相机的移动电话或智能电话等。上述摄像装置的构成更为单一。进而还可以是在机身20内设置天体单元40的构成要素的全部或一部分的摄像装置。反之，本发明的相机还能提供与作为天体的金星等行星、恒星、人造卫星或彗星相关的观察信息。使用者例如通过通信部31能获得这些天体信息。而且在上述说明中叙述了以天体为主被摄体的例子，主被摄体也可以是建筑物或人物。S卩，作为另一实施方式的摄像装置的相机具有对被摄体像进行摄像并生成摄像图像的摄像部；具有显示上述摄像图像的显示面的显示部；检测上述显示面是处于水平姿势还是处于铅直姿势的姿势检测部；以及根据上述姿势检测部的检测结果，进行在上述显示面处于上述水平姿势时和处于上述铅直姿势时，在上述显示面上显示不同信息的控制的显示控制部，上述主被摄体为建筑物或人物。当显示面25A为水平姿势的情况下，浏览图像为脚下的图像，因而可判断为使用者没有进行摄影的意愿。因此在显示面25A上显示方位、时刻或摄影张数等信息。而当显示面25A为铅直姿势的情况下，显示快门速度或光圈等摄影信息。另外，当显示面25A为水平姿势的情况下，也可以显示使用者所面向的方向、即显示面25A为铅直姿势时的作为主被摄体的建筑物、例如东京塔的信息。S卩，本发明不限于上述实施方式，可以在不改变本发明主旨的范围内实施各种变更、改变等。
权利要求
1.一种摄像装置，其特征在于，具有摄像部，其拍摄被摄体像，生成摄像图像；显示部，其具有显示上述摄像图像的显示面；姿势检测部，其检测上述显示面是处于水平姿势还是处于铅直姿势；以及显示控制部，其根据上述姿势检测部的检测结果，进行在上述显示面处于上述水平姿势时和处于上述铅直姿势时，在上述显示面上显示不同的信息的控制。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像装置具有位置设定部，其设定观察位置；方位检测部，其检测方位；时钟，其检测日期时间；数据库部，其存储主被摄体的位置信息；以及信息计算部，其根据上述主被摄体的位置信息，计算用于从上述观察位置观察上述主被摄体的观察信息，上述显示控制部进行显示上述观察信息作为上述信息的控制。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，上述主被摄体为天体。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，上述信息计算部计算上述天体的出没方向和出没时刻作为上述观察信息，当上述显示面处于水平姿势的情况下，上述显示控制部显示上述天体的出没方向；当上述显示面处于铅直姿势的情况下，上述显示控制部显示上述天体的出没时刻。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，上述信息计算部根据上述日期时间信息，计算上述天体在该日期的出没方向或出没时刻。
6.根据权利要求4或5所述的摄像装置，其特征在于，上述天体是太阳或者太阳和月
7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像装置具有出没时刻校正部， 该出没时刻校正部将上述出没时刻校正为能从上述观察位置至少拍摄上述天体的整体像的校正出没时刻。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像装置具有天空检测部，该天空检测部从上述摄像图像中检测出天空部分，上述出没时刻校正部根据上述天空检测部的检测结果，进行上述校正。
9.根据权利要求7或8所述的摄像装置，其特征在于，上述出没时刻校正部进行与上述摄像图像的视场角对应的上述校正。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的摄像装置，其特征在于，在显示上述天体的上述出没时刻时，上述显示控制部将上述校正出没时刻的上述天体的假想图像重叠显示于上述摄像图像上。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的摄像装置，其特征在于，上述位置设定部具有全球定位系统，上述位置设定部将由上述全球定位系统检测出的位置设定为上述观察位置。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像装置具有检测高度的高度检测部，上述信息计算部根据由上述高度检测部检测出的高度，校正上述天体的出没方向和出没时刻。
13.根据权利要求12所述的摄像装置，其特征在于，上述全球定位系统具有上述高度检测部的功能。
14.根据权利要求4至13中任一项所述的摄像装置，其特征在于，上述数据库部所存储的上述天体的位置信息是特定观察位置处的上述天体的出没方向和出没时刻的信息，上述出没时刻校正部进行对应于上述特定观察位置与上述观察位置的背离距离的校正处理，计算用于从上述观察位置观察上述天体的上述观察信息。
15.根据权利要求2至14中任一项所述的摄像装置，其特征在于，在与具有上述摄像部和上述显示部的机身自由拆装的单元中，至少收纳有上述数据库部、上述信息计算部以及上述显示控制部。
16.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，上述主被摄体为建筑物或人物。
全文摘要
提供一种摄像装置。本发明提供一种能通过简单的操作显示天体信息的操作性优良的相机(1)。作为解决手段，具有摄像部(22)；具有显示面(25A)的显示部(25)；检测显示面(25A)为水平姿势还是铅直姿势的姿势检测部(44)；设定观察位置的位置设定部(46)；检测方位的方位检测部(43)；检测日期时间的时钟(30)；存储天体位置信息的数据库部(48)；根据天体位置信息计算用于从观察位置观察上述天体的观察信息的信息计算部(41A)；以及进行在显示面(25A)处于水平姿势时和处于铅直姿势时，在显示面(25A)上显示不同的观察信息的控制的显示控制部(41B)。
文档编号H04N5/232GK102164244SQ20111004187
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月18日 优先权日2010年2月19日
发明者林真市, 野中修 申请人:奥林巴斯映像株式会社, 奥林巴斯株式会社