JPH11122439A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が可能で、しかも手動走査撮影方式で
あるにもかかわらず歪みの少ないきれいな画像が得られ
るデジタルカメラを提供する。 【解決手段】 デジタルカメラ１はカード型形状を有す
る。レンズ３に対してケーシング２の厚さ方向と直交す
る方向に所定の焦点距離離れてラインセンサ型のＣＣＤ
素子５が配置されている。デジタルカメラ１による撮影
は手動走査により行われる。ＣＣＤ素子５により撮像さ
れた１次元画像データは、ジャイロ８の検出値に基づき
撮影時のケーシング２の動き（姿勢角と位置の変化）に
応じて一定の走査速度であるかの如く較正される。この
較正により得られた２次元画像データはＶＲＡＭ７に記
憶される。ＶＲＡＭ７の記憶データは出力端子１０から
パソコンに取込むことが可能で、パソコンの画面上で撮
影画像が見られるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手動走査撮影方式
のデジタルカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルカメラはポケットに入れ
られるサイズではないため、予め使用することが分かっ
たときにはカバン等に入れて持ち歩くことがあっても、
いつも身に付けて持ち歩くことはできない。このため、
急に撮影が必要になったときには直ぐには撮影ができな
かった。また、従来のフィルム式の写真機（カメラ）に
は、持ち運び性を考慮した超小型のものもあるが、この
ような特殊カメラは高価であるばかりか、フィルムを現
像して写真が得られるのであって、パーソナルコンピュ
ータ（パソコン）などに画像を取り込める訳ではない。
このため、撮影した写真を画像処理するうえで不便であ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、ポケットに
入れていつも持ち歩くことができる程度に小型サイズ
で、しかもパソコンなどで画像処理をすることができる
デジタルカメラが要望されていた。しかし、デジタルカ
メラをいつも持ち歩くことができる程度に小型化するこ
とは技術上非常に困難であった。また、いくらデジタル
カメラを小型化できても、ある程度の要求に応えられる
だけのきれいな画像を提供できるものでなければ、利用
価値が低いものになる。このため、きれいな撮影画像が
得られることが要求される。

【０００４】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その第１の目的は、筐体の小型化が
可能で、しかも手動走査撮影方式であるにもかかわらず
歪みの少ないきれいな撮影画像が得られるデジタルカメ
ラを提供することにある。第２の目的は、いつも身に付
けて持ち歩くことができるカード型のデジタルカメラを
提供することにある。第３の目的は、撮影時の手の動き
に応じた任意形状の画像を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１に記載の発明では、デジタルカメラに
おいて、線状の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段が備えられた筐体の動きを検出する検出手段と、前記
筐体を手動で動かす走査により前記撮像手段より得られ
る線状の画像の経時的な集まりである走査画像を、前記
検出手段により検出された手動走査時の前記筐体の動き
に応じた情報に基づいて較正して２次元画像に生成する
画像生成手段とを備えている。

【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記画像生成手段により生成された
２次元画像のデータを記憶する記憶手段と、該記憶手段
に記憶された２次元画像のデータを出力するための出力
端子とを備えている。

【０００７】第２の目的を達成するために請求項３に記
載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明にお
いて、前記筐体はカード型をなし、前記撮像手段を構成
するレンズと撮像素子は、該カード型筐体の厚さ方向と
直交する方向に対向配置されている。

【０００８】第３の目的を達成するために請求項４に記
載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記
載の発明において、前記画像生成手段は、前記撮像手段
により撮像された線状の画像を、前記検出手段により検
出された手動走査時の前記筐体の動きに応じた情報に基
づいて２次元座標軸上の座標に配置することにより前記
２次元画像を生成することをその要旨とする。

【０００９】（作用）従って、請求項１に記載の発明に
よれば、筐体を手動で動かす走査により撮像手段より得
られた線状の画像の経時的な集まりである走査画像は、
画像生成手段により、検出手段が検出したその手動走査
時の筐体の動きに応じた情報に基づいて較正されて２次
元画像に生成される。走査撮影方式であるため、線状の
画像の撮像が可能な部品配置スペースがあれば足りるの
で、デジタルカメラの小型化が可能になる。また、手動
による走査撮影方式ではあっても、撮影（手動走査）時
の筐体の動きに応じた情報に基づいて較正が加えられる
ので、歪みの少ない撮影画像が得られる。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、画像生成
手段により生成された２次元画像のデータは記憶手段に
記憶される。そして、出力端子を例えばパソコンやプリ
ンタの入力端子に接続することで、記憶手段に記憶され
た２次元画像のデータをパソコンやプリンタ上に転送
し、パソコンの画面上でその画像を見たり、プリンタに
よる画像の印刷が可能になる。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、筐体がカ
ード型であっても、この薄型筐体の厚さ方向と直交する
方向にレンズと撮像素子が対向配置されることにより、
焦点距離の確保が可能になる。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、画像生成
手段は、撮像手段により撮像された線状の画像を、検出
手段により検出された手動走査時の筐体の動きに応じた
情報に基づいて２次元座標軸上の座標に配置することに
より２次元画像を生成する。このため、撮影画像は手動
走査による筐体の動きに応じた形状になり、撮影時に筐
体を任意に動かすことによって、任意の形状の画像が得
られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図３に従って説明する。図３はカード型デ
ジタルカメラ１の外観を示す。

【００１４】デジタルカメラ１は筐体としての四角平板
状のカード型のケーシング２を有する。ケーシング２に
はレンズ３が組付けられている。レンズ３は、図４に示
すように円形の凸レンズからその厚さ方向に平行な面で
中央の所定幅だけを細く切り出した形状を有する凸レン
ズである。このため、レンズ３により結ばれる像はライ
ン状になる。ケーシング２の前面にはレンズ３の取付位
置よりも下方に操作ボタン４が設けられている。操作ボ
タン４を操作（押圧）することにより撮像が行われる。

【００１５】次にデジタルカメラ１の内部構成を説明す
る。図１に示すように、ケーシング２内には、撮像素子
としてのＣＣＤ素子（電荷結合デバイス素子）５、画像
生成手段としてのマイクロプロセッサ６、記憶手段とし
ての画像メモリ（ＶＲＡＭ）７、検出手段としてのジャ
イロ８および電池（バッテリ）９が内蔵されている。ま
た、ケーシング２の表面に一部露出した状態でレンズ
３、操作ボタン４および出力端子（コネクタ）１０が組
付けられている。なお、レンズ３とＣＣＤ素子５により
撮像手段が構成される。

【００１６】レンズ３とＣＣＤ素子５は、ケーシング２
の厚さ方向と直交する方向に対向する位置関係をとるよ
うに配置され、両者間に焦点距離が確保されている。Ｃ
ＣＤ素子５はその受像面がレンズ３の焦点位置にくるよ
うに配置されている。ＣＣＤ素子５はラインセンサ型の
ものである。電池（バッテリ）９は、ＣＣＤ素子５、マ
イクロプロセッサ６およびジャイロ８の駆動電圧を供給
するためのものである。電池９は交換式、または家庭用
交流電源から充電する充電式のものである。

【００１７】図４はデジタルカメラ１の電気的構成を示
す。マイクロプロセッサ６は、中央処理装置（ＣＰＵ）
１１、読出専用メモリ（ＲＯＭ）１２および読出及び書
込可能メモリ（ＲＡＭ）１３を備える。操作ボタン４，
ＣＣＤ素子５，ＶＲＡＭ７およびジャイロ８はマイクロ
プロセッサ６内のＣＰＵ１１に接続されている。

【００１８】ＣＣＤ素子５の受像面に結像した画像（１
次元画像（ライン画像））の画像信号はＣＰＵ１１に入
力される。デジタルカメラ１による撮影は手動走査によ
るもので、ジャイロ８はデジタルカメラ１（つまりケー
シング２）の撮影時の３次元的な動き（姿勢角と位置の
変化）を検出するためのものである。ジャイロ８には３
次元方向の変化（３次元方向の角速度変化）を検出でき
る３次元ジャイロを使用している。この３次元ジャイロ
はケーシング２の姿勢角検出だけでなく、ケーシング２
の３次元的な位置変化の検出が可能な位置センサの機能
を兼ね備えたものである。ジャイロ８の検出信号はＣＰ
Ｕ１１に入力される。

【００１９】撮像時に操作ボタン４が操作されるとＣＰ
Ｕ１１にはオン信号が入力される。ＣＰＵ１１は、操作
ボタン４が１回操作される間（オン信号入力時）にＣＣ
Ｄ素子５から入力した画像信号に基づく画像データを１
フレームとして取込む。

【００２０】画像メモリ７は、ＣＰＵ１１が実行する後
述する画像生成処理で得られた２次元画像データを記憶
するためのものである。ＣＰＵ１１は、ＣＣＤ素子５か
ら入力される１次元画像（ライン画像）の画像信号（１
次元画像データ）を、ジャイロ８の検出信号に基づくそ
の撮影（手動走査）時のケーシング２の動き（姿勢角変
化と位置変化）に応じた情報に基づく較正を加えて２次
元画像のデータを得る。この２次元画像データが画像メ
モリ７に記憶される。

【００２１】ＲＯＭ１２には、画像生成処理のためのプ
ログラムデータが記憶されている。また、ＲＡＭ１３に
は画像生成処理においてＣＰＵが演算した演算処理結果
等のデータが一時記憶される。ＣＰＵ１１は、撮像が開
始された時のデジタルカメラ１の位置および姿勢を座標
の基準点とする２次元座標を内部に備える。この２次元
座標面上に撮影画像が投影される。ＣＰＵ１１は、デジ
タルカメラ１の姿勢角および位置の変化に応じてジャイ
ロ８の検出値に基づいてＣＣＤ素子５から入力する１次
元画像データの座標が予め座標軸方向毎に設定された単
位画素（走査単位）ずれる度に、ＣＣＤ素子５から１次
元画像データを取込む。つまり、ＣＣＤ素子５から入力
する１次元画像データの読取りタイミングを、ジャイロ
８の検出値に基づいて決定する。これにより、１次元画
像データの経時的な集まりである走査画像データに対
し、一定の走査速度で走査された如く較正をし、手動走
査のために避けられない走査速度のばらつきや手ぶれを
補正した２次元画像データを生成する。なお、走査方向
を逆戻りする撮影操作が行われる場合もあるので、同じ
座標に画像データを重複して取込まないように座標管理
をし、１フレーム中の１次元画像データ間の重複部分
は、いずれか一方（例えば最先のもの）のみを優先す
る。

【００２２】もちろん、画像生成処理方法はこのような
方法に限定されるものではない。例えば一定時間間隔毎
に１次元画像データを取込んで保存し、１フレームの撮
影完了毎、あるいは１フレームの撮像中における所定時
間間隔毎に、撮影時に記憶しておいたジャイロ８の検出
値に基づきこの１次元画像データを撮像時のケーシング
２の動きに応じた情報に基づいて較正を加えて２次元画
像に生成する方法を採用することも可能である。

【００２３】図５に示すように、デジタルカメラ１を使
って撮影するときは、基本的にその厚さ方向が走査方向
になる。撮影の際は図５に示す矢印方向にデジタルカメ
ラ１を例えば一定の姿勢角を保って一定速度で平行に移
動させて手動走査を行う。この撮影時のケーシング２の
姿勢角および位置の変化がジャイロ８により検出され
る。ＣＰＵ１０はジャイロ８の検出値に基づきケーシン
グ２の姿勢角および位置の変化に応じて、一定走査速度
で撮像されたタイミングとなるようにＣＣＤ素子５から
１次元画像データを取込み、走査速度の較正をする。そ
して、ジャイロ８の検出値に基づきその１次元画像デー
タの座標を確定し、この１次元画像データをＶＲＡＭ７
のその座標に応じたアドレスに記憶する。

【００２４】一方、１次元画像データを一定時間間隔毎
に取込んで、例えば１フレームの撮影完了後などの所定
時期に撮影時のケーシング２の動きに応じて較正を加え
て２次元画像を生成する方法も可能である。この場合、
撮影時のケーシング２の動きを検出したジャイロ８の検
出値は、走査画像データと時間軸の対応がとれる形でＲ
ＡＭ１３に一時記憶される。こうしてＣＰＵ１１の内部
では２次元座標面上に重複部分のないように２次元画像
が生成される。

【００２５】図６（ａ）に示すように、ケーシング２の
底部に設けられた出力端子（コネクタ）１０は、パーソ
ナルコンピュータ（以下、単にパソコンという）２０に
備えられた入力端子（コネクタ）２１に直接接続できる
ようになっている。デジタルカメラ１で撮影した撮影画
像を見るときは、図６（ｂ）に示すようにデジタルカメ
ラ１の底部の出力端子（コネクタ）１０をパソコン２０
の入力端子（コネクタ）２１に直接差込むことで端子の
接続を行う。つまり、アダプタなどの接続のための器具
が不要である。そして、デジタルカメラ１のＶＲＡＭ７
に記憶された画像データをパソコン２０に転送し、その
画面２０ａ上で撮影画像を見られるようになっている。
また、パソコン２０上で撮影画像の画像処理を行った
り、プリンタで撮影画像を印刷することも可能である。

【００２６】以上詳述したようにこの実施形態によれ
ば、次の効果が得られる。 （１）手動走査撮影方式であるために１次元画像を得る
だけの部品スペースがあればよいので、薄型のレンズ３
の採用によりデジタルカメラ１を薄型化してカード型に
することができる。このようにカード型のデジタルカメ
ラ１であるので、いつも身に付けて持ち歩くことができ
る。例えば急に撮影が必要になったときでも直ぐに撮影
できる。

【００２７】（２）撮影はデジタルカメラ１を手動で走
査させて行うが、ジャイロ８の検出値に基づき撮影時の
デジタルカメラ１（つまりケーシング２）の動きに応じ
て較正を加えながら２次元画像を生成するので、手動走
査撮影方式であっても歪みの少ないきれいな撮影画像が
得られる。

【００２８】（３）デジタルカメラ１で撮影する際の手
の動きに応じた任意形状の画像を撮像することができ
る。例えばデジタルカメラ１を円を描きながら移動させ
て撮影すれば、円形の画像が得られる。従来のデジタル
カメラでは得られない画像形状を得ることができ、趣向
性の高い撮影ができる。

【００２９】（４）レンズ３とＣＣＤ素子５をケーシン
グ２の厚さ方向と直交する方向に配置したので、カード
型でも焦点距離を確保することができる。なお、実施形
態は上記に限定されず、以下のように実施してもよい。

【００３０】○ デジタルカメラ１内で２次元画像の生
成処理をする必要は必ずしもない。例えばデジタルカメ
ラ１内のＶＲＡＭ７に手動走査で得られた生画像データ
を記憶し、ジャイロ８が検出したその撮影時のケーシン
グ２の動きに応じた情報を生画像データに対応付けてメ
モリ（ＲＡＭ）１３に記憶しておくだけとしてもよい。
２次元画像の生成処理は、ＶＲＡＭ７の生画像データ
と、ケーシング２の動きの情報とをパソコン２０に出力
し、パソコン２０上のソフトウェアを使って行うように
する。この構成によっても、パソコン２０等の外部の装
置上において、デジタルカメラ１で撮影した撮影画像
を、その画面２０ａ上で歪みの少ないきれいな形で見る
ことができる。また、デジタルカメラ１内での画像生成
処理を不要にできるため、この処理やこの処理のために
必要なプログラムデータ等を記憶するための負担を軽減
できる。なお、請求項３に係る記憶手段は、画像メモリ
（ＶＲＡＭ）およびＲＡＭより構成される。

【００３１】○ デジタルカメラ１の動きを検出する検
出手段はジャイロ８に限定されない。デジタルカメラ１
の動き（姿勢角や位置）が検出できればよく、例えば加
速度センサ、位置センサを用いてもよい。また、これら
のセンサおよびジャイロのうち幾つかを組合わせて使用
し、デジタルカメラ１の３次元的な動きの検出精度の向
上を図ってもよい。さらに、デジタルカメラ１の位置と
姿勢角のうち一方だけをその動きとして検出するように
してもよい。このような構成であっても、撮影時の走査
方向が限定されるものの、カード型のデジタルカメラを
提供することはできる。

【００３２】○ 操作ボタン４を操作している間を１フ
レームとするのではなく、例えば操作ボタンを保持式に
してボタン操作から一定時間の間に取り込んだ画像デー
タを１フレームとする構成としてもよい。

【００３３】○ デジタルカメラの形状やサイズはカー
ド型に限定されない。通常サイズのデジタルカメラにお
いて、手動走査撮影方式を導入した実施であっても構わ
ない。また、何らかの装置に多機能化を図る目的でデジ
タルカメラ機能を備えるため、その装置に本発明のデジ
タルカメラを内蔵させた実施とすることもできる。この
構成では、その装置自体のサイズや形状をさほど変更さ
せることなくデジタルカメラ機能を備えることができ
る。

【００３４】○ 前記実施形態ではラインセンサ型のＣ
ＣＤ素子を使用したが、エリアセンサ型のＣＣＤ素子を
使用してもよい。レンズの視野よりも広い画像データの
撮影ができるようにしてもよい。例えば手動走査撮影方
式を採用してパノラマ写真を撮影する機能を備えた構成
とすることもできる。この構成によっても、デジタルカ
メラを大型化せずにレンズの視野より広い画像の撮影が
可能になる。

【００３５】○ 画像データが適当なトリミング処理
（例えば四角形）を施して出力されるようにしてもよ
い。 ○ 撮影操作（手動操作）が不適切なときに、撮り直し
の勧告をランプや音などで知らせる機能を備えてもよ
い。

【００３６】○ 被写体までの距離を検出する赤外線セ
ンサ等のセンサを設け、このセンサの検出値に基づいて
焦点距離を求めピント合わせできる自動焦点機能を備え
た実施としてもよい。

【００３７】○ デジタルカメラ１にズーム機能を備え
てもよい。前記各実施形態から把握され、特許請求の範
囲に記載されていない発明（技術的思想）を、その効果
とともに以下に記載する。

【００３８】（イ）請求項１〜請求項５のいずれか一項
において、前記画像生成手段は前記走査画像を、前記検
出手段により手動走査時の前記筐体の動きに応じた情報
に基づいて走査速度が一定であるかの如く較正を加えて
前記２次元画像を生成する。この構成によれば、手動走
査時の走査速度が一定でなくても、走査速度が一定であ
るかの如く走査画像が較正されることにより、歪みの少
ないきれいな撮影画像が得られる。

【００３９】（ロ）請求項１〜請求項５及び前記（イ）
のいずれか一項において、前記検出手段は、前記筐体の
３次元的な動きを検出する。この較正によれば、撮影時
の筐体の３次元的な動きが走査画像の較正に使用される
ことになるので、一層きれいな（歪みの少ない）２次元
画像を得ることができる。

【００４０】（ハ）請求項１〜請求項５、前記（イ）及
び（ロ）のいずれか一項において、前記検出手段は、前
記筐体の姿勢角と位置の変化を検出する。この構成によ
れば、手動走査によって得られる走査画像は、検出手段
により検出されたその手動走査時の筐体の姿勢角と位置
の変化に応じて較正が加えられて２次元画像に生成され
る。よって、手動走査時に筐体の姿勢角と位置のどちら
を変化させてもきれいな（歪みの少ない）２次元画像を
得ることができる。

【００４１】（ニ）請求項１〜請求項５のいずれか一項
において、前記撮像素子はラインセンサ型のＣＣＤ素子
である。走査撮影方式であるので、安価なラインセンサ
型のＣＣＤ素子を使用すれば十分であり、デジタルカメ
ラの製造コストを低く抑えることができる。

【００４２】また、本明細書中で使用した技術用語を次
のように定義する。 「線状の画像：所望する平面画像（２次元画像）を得る
ために走査される要素となる画像をいう。」

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、筐体を手動で動かす走査により得られる線
状の画像の経時的な集まりである走査画像を、筐体の動
きに応じた情報に基づいて較正して２次元画像に生成す
る撮影方式なので、歪みの少ない撮影画像を提供できる
とともに、線状の画像が撮像できるだけの部品スペース
があればよいので小型なデジタルカメラを提供できる。

【００４４】請求項２に記載の発明によれば、記憶手段
に記憶された２次元画像のデータを出力端子からパソコ
ン等の出力装置に転送し、その出力装置上で画像を見た
り印刷することができる。

【００４５】請求項３に記載の発明によれば、カード型
の筐体の厚さ方向と直交する方向にレンズと撮像素子を
対向配置することで焦点距離が確保されるので、常時身
に付けて持ち歩くことができるカード型のデジタルカメ
ラを提供できる。

【００４６】請求項４に記載の発明によれば、撮像手段
により撮像された線状の画像を、手動走査時の筐体の動
きに応じた情報に基づいて２次元座標軸上の座標に配置
することで２次元画像を生成するので、撮影画像が筐体
の動きに応じた形状で得られ、趣向性の高い撮影ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態におけるデジタルカメラの摸式構成
図。

【図２】電気構成を示すブロック図。

【図３】デジタルカメラの斜視図。

【図４】レンズの斜視図。

【図５】デジタルカメラによる撮像方法を説明する斜視
図。

【図６】デジタルカメラからのデータ出力方法を説明す
る斜視図。

【符号の説明】

１…デジタルカメラ、２…筐体としてのケーシング、３
…撮像手段を構成するレンズ、５…撮像手段を構成する
とともに撮像素子としてのＣＣＤ素子、６…画像生成手
段としてのマイクロプロセッサ、７…記憶手段としての
画像メモリ（ＶＲＡＭ）、８…検出手段としてのジャイ
ロ、１０…出力端子、１３…記憶手段を構成するＲＡ
Ｍ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線状の画像を撮像する撮像手段と、前記
   撮像手段が備えられた筐体の動きを検出する検出手段
   と、前記筐体を手動で動かす走査により前記撮像手段よ
   り得られる線状の画像の経時的な集まりである走査画像
   を、前記検出手段により検出された手動走査時の前記筐
   体の動きに応じた情報に基づいて較正して２次元画像に
   生成する画像生成手段とを備えたことを特徴とするデジ
   タルカメラ。
2. 【請求項２】 前記画像生成手段により生成された２次
   元画像のデータを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記
   憶された２次元画像のデータを出力するための出力端子
   とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のデジタル
   カメラ。
3. 【請求項３】 前記筐体はカード型をなし、前記撮像手
   段を構成するレンズと撮像素子は、該カード型筐体の厚
   さ方向と直交する方向に対向配置されたことを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載のデジタルカメラ。
4. 【請求項４】 前記画像生成手段は、前記撮像手段によ
   り撮像された線状の画像を、前記検出手段により検出さ
   れた手動走査時の前記筐体の動きに応じた情報に基づい
   て２次元座標軸上の座標に配置することにより前記２次
   元画像を生成することを特徴とする請求項１〜請求項３
   のいずれか一項に記載のデジタルカメラ。