(57)【要約】【課題】画像としての品位を落とすことなく、撮像素子を含む光学系を小型化し、さらにはデジタルカメラの小型化を図ることが可能な画像入力装置を提供する。【解決手段】被写体像を所定位置に結像させる撮影光学系（鏡胴ユニット２０）と、該被写体像を略方形の被写体画像として電子データに変換する撮像手段（撮像素子２５）と、該撮像手段からの被写体画像電子データを処理して画像データとする画像処理手段（画像処理部２７）とを備え、前記画像処理手段は、前記被写体画像電子データのうち、方形形状の四隅部の画像データを削除する構成としてある。【選択図】図４
2006211080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を所定位置に結像させる撮影光学系と、
該撮影光学系が結像した被写体像を略方形の被写体画像として電子データに変換する撮像手段と、
該撮像手段からの被写体画像電子データを処理して画像データとする画像処理手段とを備え、
前記画像処理手段は、前記被写体画像電子データのうち、方形形状の四隅部の画像データを削除することを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像入力装置において、
前記画像処理手段は、前記被写体像電子データを削除した四隅部に、所定の画像を埋め込むことを特徴とする画像入力装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像入力装置において、
前記所定の画像は、所定色の単色画像であることを特徴とする画像入力装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像入力装置において、
前記所定色以外の色をユーザが設定するための周辺色設定手段を備え、
前記所定色以外のユーザが要求する色に設定可能であることを特徴とする画像入力装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４記載の画像入力装置において、
前記画像処理手段によって処理された画像データを記憶する画像記憶手段を備え、
該画像記憶手段は、前記所定の画像が埋め込まれた完全方形の画像データとして、画像を記憶することを特徴とする画像入力装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５記載の画像入力装置において、
前記削除もしくは埋め込まれる四隅部の形状は、画像の中央を中心とする所定半径の円弧状であることを特徴とする画像入力装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５記載の画像入力装置において、
前記削除もしくは埋め込まれる四隅部の形状は、画像の長辺と短辺に接する所定半径の円弧状であることを特徴とする画像入力装置。        
【請求項８】
請求項１〜請求項５記載の画像入力装置において、
前記削除もしくは埋め込まれる四隅部の形状は、画像の長辺と短辺を略４５°で短絡する直線状であることを特徴とする画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像入力装置に関し、特に、画像としての品位を落とすことなく、撮像素子を含む光学系を小型化し、さらにはデジタルカメラの小型化を図ることが可能な画像入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラの小型化が目覚しいが、その中でネックとなっているのがＣＣＤ(charge coupled device)等の撮像素子を含む光学系の大きさである。ＣＣＤの撮像エリアが小さくなれば、その分、光学系も小さくできる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前述のＣＣＤの撮像エリアを小さくする手段として、ＣＣＤの画素を小さくすることが考えられる。しかし、ＣＣＤの画素を小さくすると、画質的な弊害（ＳＮ比の低下等）を引き起こすため、画素縮小化の動きは徐々に収束しつつある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−０６１７０６号公報
【特許文献２】特開２００２−２４７４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記画質的な弊害に対処するためには、「同一の撮像エリアに対して、如何にＣＣＤ（撮像素子）を含む光学系を小さくするか」が重要な課題となってくる。
【０００６】
本発明は上記の問題を解決すべくなされたものであり、画像としての品位を落とすことなく、撮像素子を含む光学系を小型化し、さらにはデジタルカメラの小型化を図ることが可能な画像入力装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために請求項1記載の発明は、被写体像を所定位置に結像させる撮影光学系（図３の鏡胴ユニット２０）と、
該撮影光学系が結像した被写体像を略方形の被写体画像として電子データに変換する撮像手段（撮像素子２５）と、
該撮像手段からの被写体画像電子データを処理して画像データとする画像処理手段（画像処理部２７）とを備え、
前記画像処理手段は、前記被写体画像電子データのうち、方形形状の四隅部の画像データを削除する構成としてある。
【０００８】
以上の構成および作用を図示すると、例えば図３，図４（Ａ），（Ｂ）に示すようになる。このようにすれば、周辺部の画像を削除してしまうので（図４（Ｂ）参照）、画像としての品位を落とすことなく、撮像手段を含む撮影光学系の小型化が可能となる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像入力装置において、
前記画像処理手段（画像処理部２７）は、前記被写体像電子データを削除した四隅部に、所定の画像を埋め込む構成としてある。
【００１０】
以上の構成および作用を図示すると、例えば図３、図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すようになる。このようにすれば、「四隅の画像」（図4（Ｃ）参照）を図４（Ｂ）の画像に足し合わせ、図４（Ｄ）に示す如く完全な方形の画像に戻し、画像データの形態としては従来と同じになるため、従来と同じ環境（ソフト等）でそのまま利用することが可能である。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像入力装置において、
前記所定の画像は、所定色の単色画像である構成としてある。
以上の作用を図示すると、例えば図５（Ａ），（Ｂ）に示すようになる。このようにすれば、「嵌めこみ画像」は、所定色の単色画像にしてあるので、パソコン（ＰＣ）上での画像処理時に、容易に周辺色への変換を実施することが可能であり、画像を利用する上で非常に便利である。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像入力装置において、
前記所定色以外の色をユーザが設定するための周辺色設定手段（システムコントローラ１０）を備え、
前記所定色以外のユーザが要求する色に設定可能である構成としてある。
【００１３】
このようにすれば、「所定色」を各ユーザにとって処理し易い（＝処理しなくて済む）色に設定可能になっているので、画像処理の手間が省けてより便利である。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、請求項２〜請求項４記載の画像入力装置において、
前記画像処理手段（画像処理部２７）によって処理された画像データを記憶する画像記憶手段（メモリ群４０）を備え、
該画像記憶手段は、前記所定の画像が埋め込まれた完全方形の画像データとして、画像を記憶する構成としてある。
【００１５】
以上の構成および作用を図示すると、例えば図３、図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すようになる。このようにすれば、図４（Ｃ）に示されるような「四隅の画像」を図４（Ｂ）の画像に足し合わせ、図４（Ｄ）に示す如く完全な方形の画像に戻し、さらにその形態で保存することにより、画像データの形態としては従来と同じになるため、従来と同じ環境（ソフト等）でそのまま利用することが可能である。
【００１６】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項５記載の画像入力装置において、
前記削除もしくは埋め込まれる四隅部の形状は、画像の中央を中心とする所定半径の円弧状である構成としてある。
【００１７】
以上の作用を図示すると、例えば図４（Ａ）に示すようになる。このようにすれば、イメージサークルは画像中央（＝光軸）を中心とした円形であるので、撮像エリアを同心の円弧状に切り取ることにより、最も効率的に撮像手段を含む撮影光学系を小さくすることが可能である。
【００１８】
また、請求項７記載の発明は、請求項１〜請求項５記載の画像入力装置において、
前記削除もしくは埋め込まれる四隅部の形状は、画像の長辺と短辺に接する所定半径の円弧状である構成としてある。
【００１９】
以上の作用を図示すると、例えば図６に示すようになる。このようにすれば、四隅を長辺、短辺に接する円弧状に切り取っていて、最終画像としては現在でも一般的に見受けられるような角Ｒ（フィレット）のついた画像となるので、違和感が少なくて済むという利点がある。
【００２０】
また、請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項５記載の画像入力装置において、
前記削除もしくは埋め込まれる四隅部の形状は、画像の長辺と短辺を略４５°で短絡する直線状である構成としてある。
【００２１】
以上の作用を図示すると、例えば図７に示すようになる。このようにすれば、四隅を面取り的に直線で切り取っていて、撮像手段を含む撮影光学系の小型化の寄与率という面では図４（Ｄ）の場合に近い上に、最終画像形状に対する違和感という面では図６の場合と略同等と思われ、図４（Ｄ）の場合と図６の中庸にあたり、最も実現価値が高い方式と考える。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の発明によれば、周辺部の画像を削除してしまうので、画像としての品位を落とすことなく、撮像手段を含む撮影光学系の小型化が可能となる。
請求項２記載の発明によれば、「四隅の画像」（略三角形の断片）を「四隅削除画像」に足し合わせ、完全な方形の画像に戻し、画像データの形態としては従来と同じになるので、従来と同じ環境（ソフト等）でそのまま利用することが可能である。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、「嵌めこみ画像」は、所定色の単色画像にしてあるので、パソコン上での画像処理時に、容易に周辺色への変換を実施することが可能であり、画像を利用する上で非常に便利である。
請求項４記載の発明によれば、「所定色」を各ユーザにとって処理し易い（＝処理しなくて済む）色に設定可能になっているので、画像処理の手間が省けてより便利である。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、「四隅の画像」を「四隅削除画像」に足し合わせ、完全な方形の画像に戻し、さらにその形態で保存することにより、画像データの形態としては従来と同じになるため、従来と同じ環境（ソフト等）でそのまま利用することが可能である。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、イメージサークルは画像中央（＝光軸）を中心とした円形であるので、撮像エリアを同心の円弧状に切り取ることにより、最も効率的に撮像手段を含む光学系を小さくすることが可能である。
請求項７記載の発明によれば、四隅を長辺、短辺に接する円弧状に切り取っていて、最終画像としては現在でも一般的に見受けられるような角Ｒ（フィレット）のついた画像となるので、違和感が少なくて済むという利点がある。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、四隅を面取り的に直線で切り取っていて、光学系の小型化の寄与率という面では「円弧の一部」（図４（Ｄ））の場合に近い上に、最終画像形状に対する違和感という面では「長辺、短辺に接する円弧」（図６）の場合と略同等と思われ、「円弧の一部」と「長辺、短辺に接する円弧」の中庸にあたり、最も実現価値が高い方式と言える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（１）発明の原理説明
本発明の実施形態の説明に先立ち、先ず、本発明の原理を説明する。
前述の「撮像素子を含む光学系をどこまで小さくできるか」は、「最外部の光学性能をどこまで妥協できるか」に置き換えることが可能である。
【００２８】
光学系は光軸を中心とした「円形」であるのに対し、撮像エリアが「長方形」であることから、長方形画像における四隅が、前記「最外部」に相当する。この最外部の僅かな部分の光量を確保するために、撮像手段の大きさ（主に径方向の大きさ）が格段に増加しているのが事実である。
【００２９】
例えば、図１に示すように、撮像素子（ＣＣＤ）上に8mm×6mmの撮像エリアで考えた場合、必要なイメージサークルはφ10mmとなる（ここでのイメージサークルとは、所定以上の被写体光量が得られる範囲とする）。撮像エリア8×6＝48mm2のために、79mm2ものイメージサークルが必要であり、差の31mm2分は、無駄な被写体像が形成される。
【００３０】
ここで、強引にイメージサークルをφ9にした場合を想定する。このとき、イメージサークルの面積は64mm2と、81%に縮小され、換言すると、光学系の投影面積も81%（19%減）に小型化することが可能である。これに対し、撮像エリアは四隅が僅かに光量規定外となるので、その部分の面積を排除すると、撮像面積は、46.9mm2となり、8mm×6mmに対して僅か2.3%減少しているに過ぎない。すなわち、四隅を2%程度犠牲にすることにより、光学系の大きさを20%近くも小さくすることが可能であることが判る。
【００３１】
一方で、実際の画像においてこの「四隅」に重要な情報が記録されている可能性は非常に少ない。特殊な業務用の記録画像は別として、一般画像では四隅が写っていないために、問題となるケースは稀である。また、人間の一般的な視野が方形ではなく、楕円（もしくは長円）であることからしても、この「四隅」部分というのは、人間の視野外に相当する部分である。
【００３２】
以上の説明より、画像として大して重要ではない僅かな「四隅」のために光学系を小さくできないという、非効率的な状況となっているのが現実であるといえる。
前述の非効率的な状況は、四隅の画質を妥協すれば解決可能である。すなわち、四隅の光量落ち規格をもっと緩めてやれば良い。つまり、四隅の略三角形部分を削除してしまえばよい（請求項１に対応。図４（Ｂ）参照）。
【００３３】
ところが、画像を見る側の心理としては、たとえ必要ではない空や地面が写っているにしても、四隅が見た目よりも極端に暗かったりすると違和感を生じ、画像としての品位が低下してしまう。そこで、四隅の削除した所定の画像を埋め込めば、画像としての品位を損なうことがない（請求項２に対応。図４（Ｄ）参照）。
【００３４】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
先ず、以下に説明する第一〜第三の各実施形態で使用するデジタルカメラの外観構成および制御系の構成を説明する。
図２は、本発明の各実施形態で使用するデジタルカメラの外観斜視図であって、（Ａ）は背面斜視図、（Ｂ）は正面斜視図である。
図３は、本発明の各実施形態で使用するデジタルカメラの制御系のブロック図である。
【００３５】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、デジタルカメラＤＫのカメラボディＣＢの前面には、撮影レンズ１と、ファインダ（対物）２と、ストロボ窓３とが備えられている。
また、カメラボディＣＢの裏面には、液晶保護パネル４と、ファインダ（接眼）５と、各種操作スイッチ６とが備えられ、上面にはモードダイヤル７と、シャタボタン８とが備えられている。
【００３６】
図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、デジタルカメラＤＫの制御系は、システムコントローラ１０と、鏡胴ユニット２０と、前記各種操作スイッチ６からなるカメラ操作部３１と、前記液晶保護パネル４の内面側に液晶を備えた表示部３２と、前記シャタボタン８からなるレリーズ押圧部３３と、撮影画像等を記録するメモリ郡４０と、ストロボ制御部５１と、前記ストロボ窓３を介して被写体を照射するストロボ発光部５２と、測距センサ５３と、測距センサ制御部５４とが備えられている。
【００３７】
システムコントローラ１０にはＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等が備えられ、デジタルカメラシステム全体を制御する。
鏡胴ユニット２０には、前記撮影レンズ１と、ズームレンズ２１と、シャッタ２２と、フォーカスレンズ２３と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４と、撮像素子（ＣＣＤ）２５とが備えられている。
ズームレンズ２１は、ズーム駆動系２１ａにより駆動され、シャッタ２２の絞りは、シャッタ絞り駆動系２２ａにより駆動され、フォーカスレンズ２３は、フォーカス駆動系２３ａにより駆動される。
【００３８】
撮像素子２５の出力データは、Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタルデータに変換され、画像処理部２７にて各種画像処理（後述）が行われた後、システムコントローラ１０に入力される。
測距センサ５３は被写体との距離を測り、測距センサ制御部５４を介して測距データがシステムコントローラ１０に送られる。この測距データに基きシステムコントローラ１０はズーム駆動系２１ａおよびフォーカス駆動系２３ａを駆動し、被写体に合焦する。
【００３９】
レリーズ押圧部３３が半押しの場合には、その半押しは半押し検出部３３ａにより検出され、システムコントローラ１０を介して前述の被写体の測距が行われ、合焦が行われる。レリーズ押圧部３３が全押しの場合には、その全押しは全押し検出部３３ｂで検出され、シャッタ２２が開閉駆動される。
【００４０】
以下に、各実施形態を説明する。
図２，図３に示したように、デジタルカメラＤＫにおいては、レンズ部（鏡胴ユニット２０）は大きな体積を占めており、鏡胴ユニット２０を小さくすることがデジタルカメラの小型化の第一歩である。
また、本発明における「撮影光学系」、「撮像手段」、「画像処理手段」、「画像記憶手段」は、それぞれ図３の「鏡胴ユニット」、「撮像素子」、「画像処理部」、「メモリ群」に該当する。
【００４１】
（２）第一の実施形態
次に、本発明の第一の実施形態を図４（Ａ）〜（Ｄ），図５に基いて説明する。
図４は、本発明の第一の実施形態における画像の処理過程を示す図であって、（Ａ）は元画像、（Ｂ）は四隅を削除した画像、（Ｃ）は四隅に嵌め込む画像、（Ｄ）は四隅に嵌め込み画像を嵌め込んだ最終画像をそれぞれ示す。
図５は、画像処理をパソコン上で行う場合の図であって、（Ａ）はパソコン上で画像を貼り付けた場合の図、（Ｂ）は四隅に色変更処理を行った場合の図である。
【００４２】
図４（Ａ）に示すように、元々の画像は、従来であれば「破線で示される円形」が、光量落ち許容範囲になるように光学設計されるが、本実施形態では、光量落ち許容範囲が「実線の円」になるように、撮像素子を含む光学系を小型にして設計されている。前記「実線の円」にする制御は、画像処理部２７（図３参照）により行われる。この制御のプログラムは、システムコントローラ１０のＲＯＭに格納されている。
【００４３】
当然のことながら、元画像の最周辺部は光量落ちにより暗くなってしまうが、本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、周辺部の画像を削除してしまうので、画像としての品位を落とすことなく、撮像素子を含む光学系の小型化が可能となる（請求項１の効果）。
【００４４】
そして、本実施形態では図４（Ｃ）に示されるような「四隅の画像」を図４（Ｂ）の画像に足し合わせ、図４（Ｄ）に示す如く完全な方形の画像に戻し、さらにその形態で保存することにより、画像データの形態としては従来と同じになるため、従来と同じ環境（ソフト等）でそのまま利用することが可能である（請求項２、請求項５の効果）。
【００４５】
なお、請求項２では、「四隅を削除してそこに別の画像を嵌め込む」という表現となっているが、「四隅に別の画像を上書き」してしまうような処理でも、内容的には同一である。
また、本発明では、この「嵌めこみ画像」は、所定色の単色画像にしてあるが、このようにすれば、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、パソコン（ＰＣ）上での画像処理時に、容易に周辺色への変換を実施することが可能であり、画像を利用する上で非常に便利である（請求項３の効果）。
【００４６】
さらには、本発明では、この「所定色」をユーザ設定可能に構成している。ユーザ設定は図３の「カメラ操作部３１」によって設定される。一般的には、画像貼付け先の地の色は白色であることが多いが、近年のＰＣ上の画像貼付けにおいては別の地の色も多用されているため、この「所定色」を各ユーザにとって処理し易い（＝処理しなくて済む）色に設定可能になっていると、画像処理の手間が省けてより便利である（請求項４の効果）。デフォルトは、利用頻度が高い白色が妥当である。
【００４７】
なお、第一の実施形態では、四隅部は画像中央を中心とした円弧状で切り取られる。イメージサークルは画像中央（＝光軸）を中心とした円形であるので、撮像エリアを同心の円弧状に切り取ることにより、最も効率的に撮像素子を含む光学系を小さくすることが可能である（請求項６の効果）。
【００４８】
（３）第二の実施形態
本実施形態は、図６に示すように、四隅の切り取り形状を変えている。
すなわち、本実施形態は、四隅を長辺、短辺に接する円弧状に切り取る方式であるが、この方式は第一の実施形態に比べて、撮像素子を含む光学系の小型化への寄与率は小さくなるものの、最終画像としては現在でも一般的に見受けられるような角Ｒ（フィレット）のついた画像となるため、違和感が少なくて済むという利点がある（請求項７の効果）。
【００４９】
（４）第三の実施形態
本実施形態は、図７に示すように、四隅を面取り的に直線で切り取る方式である。この第三の実施形態は、撮像素子を含む光学系の小型化の寄与率という面では第一の実施形態に近い上に、最終画像形状に対する違和感という面では第二の実施形態と略同等と思われ、前述の第一の実施形態（図４（Ｄ）参照）と第二の実施形態（図６参照）の中庸（中間）にあたり、最も実現価値が高い方式である（請求項８の効果）。
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限るものではなく、請求項の範囲で様々な応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】本発明の各実施形態で使用するデジタルカメラの外観斜視図であって、（Ａ）は背面斜視図、（Ｂ）は正面斜視図である。
【図３】本発明の各実施形態で使用するデジタルカメラの制御系のブロック図である。
【図４】本発明の第一の実施形態における画像の処理過程を示す図であって、（Ａ）は元画像、（Ｂ）は四隅を削除した画像、（Ｃ）は四隅に嵌め込む画像、（Ｄ）は四隅に嵌め込み画像を嵌め込んだ最終画像をそれぞれ示す。
【図５】同第一の実施形態において、画像処理をパソコン上で行う場合の図であって、（Ａ）はパソコン上で画像を貼り付けた場合の図、（Ｂ）は四隅に色変更処理を行った場合の図である。
【図６】本発明の第二の実施形態を示す図であって、四隅の切り取り形状を変え、四隅を長辺、短辺に接する円弧状に切り取った図である。
【図７】本発明の第三の実施形態を示す図であって、四隅の切り取り形状を変え、四隅を直線状に切り取った図である。
【符号の説明】
【００５１】
ＤＫ  デジタルカメラ
ＣＢ  カメラボディ
１  撮影レンズ
２  ファインダ（対物）
３  ストロボ窓
４  液晶保護パネル
５  ファインダ（接眼）
６  各種操作スイッチ
７  モードダイヤル
８  シャタボタン
１０  システムコントローラ
２０  鏡胴ユニット
２１  ズームレンズ
２１ａ  ズーム駆動系
２２  シャッタ
２２ａ  シャッタ絞り駆動系
２３  フォーカスレンズ
２３ａ  フォーカス駆動系
２４  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
２５  撮像素子（ＣＣＤ）
２６  Ａ/Ｄ変換器
２７  画像処理部
３１  カメラ操作部
３２  表示部
３３  レリーズ押圧部
３３ａ  半押し検出部
３３ｂ  全押し検出部
４０  メモリ郡
５１  ストロボ制御部
５２  ストロボ発光部
５３  測距センサ
５４  測距センサ制御部
【図１】
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【図２】
2006211080.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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