(57)【要約】【課題】  被写体像を結像する撮像光学系と、被写体像を電気信号に変換する撮像手段とを備えた撮像装置において、高価な受光素子を備えなくても、受信信号のＳ／Ｎ比を高めることができ、しかも、携帯性に優れる小型の撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】  被写体像を結像する撮像光学系と、被写体像を電気信号に変換する撮像手段とを備えた撮像装置において、上記撮像装置が撮像する方向からの送信光を受光する受光手段であって、データ伝送のための受光手段と、光無線通信手段とを有することを特徴とする撮像装置である。【選択図】  図１
2005175873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を結像する撮像光学系と、上記被写体像を電気信号に変換する撮像手段とを備えた撮像装置において、
上記撮像装置が撮像する方向からの送信光を受光する受光手段であって、データ伝送のための受光手段と；
光無線通信手段と；
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記撮像装置が撮像する範囲を視認する視認手段を有し、
上記受光手段は、上記視認手段が示す方向からの送信光を受光する手段であることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
上記受光手段における受信光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記撮像装置の通信相手である通信対象装置までの距離を測定する測距手段を有し、
上記焦点距離変更手段は、上記測距手段が測定した上記通信対象装置までの距離に応じて、上記受光手段の受信光学系の焦点距離を変更する手段であることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２において、
上記受光手段は、上記撮像光学系の光軸上に設けられている手段であることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記撮像光学系は、ズーミングが可能である光学系であることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、
上記撮像光学系から上記撮像手段までの光路上に設けられている光分割手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７において、
上記光分割手段は、波長選択性を有する手段であることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項において、
上記受光手段は、所定の操作によって動作する手段であることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項９において、
所定の動作モード選択時にのみ、上記所定の操作が可能である動作モード選択手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
上記所定の操作は、レリーズスイッチの押下であることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の機器からのデータを、光無線通信によって、受信することができるＣＣＤセンサ等の撮像素子を搭載し、静止画像や動画像を撮像、記録、再生する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
他のデジタルカメラやパーソナルコンピュータ等の機器から、赤外線を用いて、画像データを受信する光無線通信機能を有するデジタルカメラ等の撮像装置が知られている。
【０００３】
光無線通信を用いることによって、他のデジタルカメラやパーソナルコンピュータ等の機器とデジタルカメラとを、ケーブルで接続することなく、他のデジタルカメラやパーソナルコンピュータ等から、画像データ等を受信することができる。
【０００４】
図８は、光無線通信機能を有する従来の撮像装置の一例であるデジタルカメラ８００を示す図である。
【０００５】
パーソナルコンピュータ８０２からの送信画像データを、赤外線８０３を介して、デジタルカメラ８００が受信する。パーソナルコンピュータ８０２は、通信対象装置の一例であり、光無線送信機能を有する。
【０００６】
また、赤外光を投光することによって、他の機器に向けでデータを送信することができるカメラであって、投光する赤外光強度を変更することができるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１５０６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような光無線通信では、有線の伝送路を確保していないので、通信対象装置からの送信光を正確に受光することが困難であるという欠点がある。通信対象装置からの送信光を、デジタルカメラ８００が正確に受光することを目的として、通信対象装置（パーソナルコンピュータ８０２）からの投光ビーム拡がり角度を大きくし、受信装置（デジタルカメラ８００）の受光面における光ビーム径を大きく設定している。
【０００８】
しかし、このように、通信対象装置（パーソナルコンピュータ８０２）からの投光ビーム拡がり角度を大きくすると、受信装置（デジタルカメラ８００）での受光レベルが小さくなり、受信信号の信号対雑音比（以後Ｓ／Ｎ比）が低下する。したがって、たとえば、アバランシェフォトダイオード等の受光感度の高い受光素子を搭載する場合があり、このように受光感度の高い受光素子は、一般的に高価であるという問題があり、また、精度の高い制御回路を備える必要があり、回路規模が大きくなるという問題がある。
【０００９】
一方、通信対象装置からの距離（すなわち光無線伝送距離）が長くなると、受信装置が設けられている地点における光ビーム径が大きくなり、その地点での光パワー密度が低下する。光パワー密度の低下を阻止するために、上記とは逆に、投光ビーム拡がり角度を小さくすると、受信光学系の焦点距離が同じである場合、受光素子上の受光スポット径が小さくなる。
【００１０】
これは、伝送距離が短い時に、投光ビーム拡がり角度を大きくすると、受光スポット径が大きくなり（つまり、所定の送信側の投光ビームを受光した時の受光スポットの直径（受光素子上の直径）が、たとえば１ｍｍになるように、受信光学系２７と受光部２４との距離ｆを調整したとすると、投光ビーム拡がり角度が大きくなると、受光スポットの直径は、１ｍｍよりも大きくなる）、この場合でも、効率よく受光するためには、受光面積の大きい受光素子を必要とし、それを搭載する装置が大きくなる。さらに、受光素子に発生する暗電流ノイズが増加し、受信信号のＳ／Ｎ比が低下するという問題がある。
【００１１】
本発明は、被写体像を結像する撮像光学系と、上記被写体像を電気信号に変換する撮像手段とを備えた撮像装置において、高価な受光素子を備えなくても、受信信号のＳ／Ｎ比を高めることができ、しかも、携帯性に優れる小型の撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、被写体像を結像する撮像光学系と、上記被写体像を電気信号に変換する撮像手段とを備えた撮像装置において、上記撮像装置が撮像する方向からの送信光を受光する受光手段であって、データ伝送のための受光手段と、光無線通信手段とを有することを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被写体像を結像する撮像光学系と、上記被写体像を電気信号に変換する撮像手段とを備えた撮像装置において、高価な受光素子を備えなくても、受信信号のＳ／Ｎ比を高めることができ、しかも、携帯性に優れているという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１であるデジタルカメラ１００を示すブロック図である。
【００１６】
デジタルカメラ１００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、撮像光学系１１と、撮像部１３と、ＡＤＣ部１４と、信号処理部１５と、フレームメモリ部１６と、信号圧縮部１９と、記録メディア部２０と、システム制御部２２と、受信信号処理部２３と、受光部２４とを有する。
【００１７】
撮像光学系１１は、被写体像を結像する撮像光学系であり、撮像部１３は、被写体像を電気信号に変換する撮像部であり、ＡＤＣ部１４は、撮像部１３が出力したアナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ部である。
【００１８】
信号処理部１５は、デジタル信号に変換された画像信号に、ホワイトバランス調整、γ補正、画素補間等の画像処理を行う信号処理部である。フレームメモリ部１６は、デジタル画像信号を一時的に蓄えるためのＤＲＡＭ等で構成されたフレームメモリ部である。信号圧縮部１９は、フレームメモリ部１６に格納されている画像信号をＪＰＥＧ等の手法によって圧縮する圧縮部であり、その圧縮動作は、撮影時のレリーズ動作に伴って開始される。
【００１９】
記録メディア部２０は、圧縮された画像信号を記憶するフラッシュメモリ等の記録メディア部である。システム制御部２２は、デジタルカメラ１００の各部を制御するシステム制御部であり、受光部２４は、通信対象装置からの送信光を受信する受光部であり、受信信号処理部２３は、受光部２４が受信したデジタル画像信号によるＰＳＫやＦＳＫ等のデジタル変調信号の復調や、アナログ信号によるＦＭやＡＭ等のアナログ変調信号を復調した後ＡＤ変換を行う、受信信号処理部である。
【００２０】
デジタルカメラ１００において、撮像光学系１１の光軸方向に存在している被写体からの送信光を、最も大きなレベルで、受光部２４が受光できるように、受光部２４が設けられている。
【００２１】
この種の撮像装置では、使用者が、デジタルカメラ１００を被写体に向け、撮像するときに、最も操作性が良い形状、構成になっているので、上記形状、構成と同様の保持状態で、通信対象装置に向けて設置され、受光でき、したがって、デジタルカメラ１００では、通信対象装置が送信する送信光を、正確に受光することができる。
【実施例２】
【００２２】
図２は、本発明の実施例２であるデジタルカメラ２００を示すブロック図である。
【００２３】
デジタルカメラ２００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、基本的には、デジタルカメラ１００と同じであり、光分割部２９と、視認部（光学ビューファインダ）３０とが付加されている点のみが、デジタルカメラ１００とは異なる。
【００２４】
光分割部２９は、撮像光学系１１と撮像部１３との間における光路上に設けられているたとえばハーフミラーである光分割部である。視認部３０は、光分割部２９の反射方向に設けられているたとえば光学ビューファインダであり、撮像する範囲を視認する視認部である。デジタルカメラ２００における他の構成は、デジタルカメラ１００における構成と同様である。
【００２５】
デジタルカメラ２００では、撮像光学系１１の光軸方向に存在している被写体像は、撮像光学系１１、光分割部２９を介して、光学ビューファインダ３０で視認することができ、受光部２４は、光学ビューファインダ３０が示す方向からの送信光を受光できるように設置されている。
【００２６】
ここで、光学ビューファインダ３０に表示されている方向からの送信光を、最も大きなレベルで受光できるように、デジタルカメラ２００内において、所定の伝送距離で。光学ビューファインダ３０の光軸と受光部２４の光軸とが一致するように、予め調整しておけば、通信対象装置が、光学ビューファインダ３０に表示されるように、撮像光学系１１を向けて、受信すると、最も大きなレベルで受光できる。
【００２７】
したがって、デジタルカメラ２００によれば、従来の光無線通信機能を有するデジタルカメラのように高価な受光素子を備えなくても、受信信号のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００２８】
なお、デジタルカメラ２００は、撮像光学系１１と撮像部１３とを結ぶ光路上に設けられている光分割部２９の反射方向に（すなわち撮像光学系１１と同一光軸上に）、光学ビューファインダ３０を、設けたデジタルカメラであるが、光学ビューファインダ３０が、撮像光学系１１の光軸上に設けられていなくてもよい。
【実施例３】
【００２９】
図３は、本発明の実施例３であるデジタルカメラ３００を示すブロック図である。
【００３０】
デジタルカメラ３００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、基本的には、デジタルカメラ１００と同じであり、ＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ部１７と、視認部（電子ビューファインダ）１８とが付加されている点のみが、デジタルカメラ１００とは異なる。
【００３１】
ＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ部１７は、フレームメモリ部１６に格納されているデジタル画像信号を、ＮＴＳＣやＰＡＬ信号に変換するエンコーダ部である。視認部１８は、ＮＴＳＣまたはＰＡＬ信号に変換された画像信号を表示するたとえば電子ビューファインダであり、撮像する範囲を確認する視認部であり、撮影に際しては、撮像部１３で取り込んだ画像をリアルタイムで表示する。
【００３２】
デジタルカメラ３００における他の構成は、デジタルカメラ１００における構成と同様である。
【００３３】
デジタルカメラ３００では、撮像光学系１１の光軸方向に存在している被写体像は、撮像部１３に取り込まれ、ＡＤＣ部１４、信号処理部１５、フレームメモリ部１６、ＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ部１７で、一連の処理を施された後に、視認部１８にリアルタイムで表示される。
【００３４】
一方、受光部２４は、視認部１８が示している方向からの送信光を、受光できるように設けられている。
【００３５】
ここで、視認部１８が示している方向からの送信光が最も大きなレベルで受光できるように、デジタルカメラ３００内において、予め所定の伝送距離で、撮像光学系１１の光軸と受光部２４の光軸とが一致するように調整しておけば、通信対象装置が視認部１８に表示されるように、デジタルカメラ３００を向けて、受信すると、最も大きなレベルで受光することができ、従来の光無線通信機能を有するデジタルカメラのように高価な受光素子を備えなくても、受信信号のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【実施例４】
【００３６】
図４は、本発明の実施例４であるデジタルカメラ４００を示すブロック図である。
【００３７】
デジタルカメラ４００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、基本的には、デジタルカメラ３００と同じであり、受信光学系２７と、測距部２８とが付加されている点のみが、デジタルカメラ３００とは異なる。
【００３８】
受信光学系２７は、受光部２４において受光スポット径を調整するためのものであり、受信光学系２７の焦点距離を変更する受信光学系である。測距部２８は、たとえば三角測距方式等によって被写体までの距離を測定する測距部である。デジタルカメラ４００における他の構成は、デジタルカメラ３００の構成と同様である。
【００３９】
デジタルカメラ４００では、デジタルカメラ３００で説明したことと同様に、通信対象装置が視認部１８に表示されるように、デジタルカメラ４００を向けて受信することができ、しかも、測距部２８によって測定された通信対象装置までの距離に応じて、受信光学系の焦点距離を変更すれば、光無線伝送距離に応じて、通信対象装置の投光ビーム拡がり角度を変更し、受信地点での光ビーム径を同じにする場合（たとえば、送信対象装置が１ｍ先に存在し、ある投光ビーム拡がり角度で、１ｍ先における光ビームの直径（受信位置での直径）が１０ｃｍであったとし（２ｍ先では２０ｃｍであり）、これを、送信対象装置が２ｍ先に存在するときに、投光ビーム拡がり角度を半分にし、２ｍ先における光ビームの直径を１０ｃｍにする場合）でも、受光素子上の受光スポット径を一定にすることができ、したがって、受光面積の大きい受光素子を必要とせず、装置の小型化と、受信信号のＳ／Ｎ比の向上とが可能である。
【実施例５】
【００４０】
図５は、本発明の実施例５であるデジタルカメラ５００を示すブロック図である。
【００４１】
デジタルカメラ５００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、デジタルカメラ５００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、基本的には、デジタルカメラ３００と同じであり、光分割部１２が付加され、受光部２４の代わりに、受光部２４ａが設けられ、受信信号処理部２３の代わりに、受信信号処理部２３ａが設けられている点のみが、デジタルカメラ３００とは異なる。
【００４２】
分割部１２は、撮像光学系１１と撮像部１３との間の光路上に設けられているたとえばハーフミラーである光分割部である。
【００４３】
受光部２４ａは、光分割部１２で反射した光を受光し、受信信号処理部２３ａは、受光部２４ａが出力した電気信号を処理する。
【００４４】
デジタルカメラ５００における他の構成は、デジタルカメラ３００における構成と同様である。
【００４５】
デジタルカメラ５００では、撮像光学系１１の光軸方向に存在している被写体像は、光分割部１２を透過し、撮像部１３に取り込まれ、その後は、デジタルカメラ３００における説明と同様に、視認部１８にリアルタイムで表示される。
【００４６】
一方、光分割部１２を反射した光信号は、受光部２４ａで受信された後に、受信信号処理部２３ａで、デジタル画像信号によるＰＳＫやＦＳＫ等のデジタル変調信号の復調、アナログ信号によるＦＭやＡＭ等のアナログ変調信号を復調した後に、ＡＤ変換される。
【００４７】
ここで、受光部２４ａは、撮像光学系１１と同一光軸上に設けられているので、視認部１８にリアルタイムで表示されている被写体に向けて受光し、したがって、デジタルカメラ３００と同様に、最も大きなレベルで受光することができ、従来の光無線通信機能を有するデジタルカメラのように高価な受光素子を備えなくても、受信信号のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００４８】
また、光分割部１２は、たとえば、可視光を透過し、赤外光を反射する波長フィルタ、通信のための光信号を赤外光にすることによって、可視光領域での撮像感度を低下させることなく、光無線通信機能を有する撮像装置を実現することができる。
【実施例６】
【００４９】
図６は、本発明の実施例６であるデジタルカメラ６００を示すブロック図である。
【００５０】
デジタルカメラ６００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、基本的には、デジタルカメラ５００と同じであり、ズーム操作部２５と、ズーミングレンズ駆動部２６とが付加され、撮像光学系１１の代わりに、撮像光学系１１ａが設けられている点のみが、デジタルカメラ５００とは異なる。
【００５１】
撮像光学系１１ａは、ズーミングレンズ１１２を有する。ズーミングレンズ駆動部２６は、ズーム操作部２５の操作に基づくシステム制御部２２からの指令によって動作する。デジタルカメラ６００における他の構成は、デジタルカメラ５００における構成と同様である。
【００５２】
デジタルカメラ６００では、デジタルカメラ５００で説明したことと同様に、通信対象装置からの光信号は、ズーミングレンズ１１２を介して、光分割部１２で反射し、受信部２４ａで受光されるので、ズーミングレンズ１１２を駆動することによって、受光素子上の受光スポット径を調整することができる。
【００５３】
これによって、たとえば、所定のズーミング位置での撮像部１３の画角に対し、受光スポット径が所定の値になるように、予め調整しておけば、光無線伝送距離に応じて、通信対象装置の投光ビーム拡がり角度を変更し、受信地点での光ビーム径を同じにする場合でも、視認部１８で視認できる通信対象装置の大きさが同じになるように、ズーミングレンズ１１２を駆動すれば、受光素子上の受光スポット径を一定にすることができ、したがって、デジタルカメラ４００の場合と同様に、受光面積の大きい受光素子を必要とせず、装置の小型化と、受信信号のＳ／Ｎ比の向上とが可能になる。
【実施例７】
【００５４】
図７は、本発明の実施例７であるデジタルカメラ７００を示すブロック図である。
【００５５】
デジタルカメラ７００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、デジタルカメラ７００は、光無線通信機能を有する撮像装置の一例であり、基本的には、デジタルカメラ６００と同じであり、モード選択部２１が付加されている点のみが、デジタルカメラ６００とは異なる。
【００５６】
モード選択部２１は、デジタルカメラ７００の動作モードを選ぶモード選択部である。デジタルカメラ７００における他の構成は、デジタルカメラ６００の構成と同様である。なお、システム制御部２２が、電源供給有無しで、受信信号処理部２３ａ、受光部２４ａを制御することができる。
【００５７】
デジタルカメラ７００では、モード選択部２１で、たとえば光無線通信モードを選択した場合にのみ、デジタルカメラ１００〜６００で説明した光無線通信動作を行う。すなわち、光無線通信モードが選択されていない場合、システム制御部２２は、受信信号処理部２３ａ、受光部２４ａに電源供給を行わず、したがって、不要な消費電力を抑制することができる。
【００５８】
また、光無線通信モードが選択され、また、レリーズスイッチ（不図示）が押下されたときにのみ、受信信号処理部２３ａ、受光部２４ａに電源供給を行うようにしてもよい。
【００５９】
上記実施例は、デジタルカメラであるが、本発明は、デジタルカメラに限定する必要はなく、デジタルビデオカメラ等の撮像装置についても、上記実施例を適用することができる。
【００６０】
つまり、上記実施例によれば、撮像するときと同様の保持状態で受光できるので、通信対象装置に向ければ、通信対象装置から受光することができる。
【００６１】
また、上記実施例によれば、視認手段に示される通信対象装置に正確に向けて受信できるので、最も大きなレベルで受光することができ、高価な受光素子を設けなくても、受信信号のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００６２】
また、上記実施例によれば、光無線伝送距離に応じて、通信対象装置の投光ビーム拡がり角度を変更し、受信地点での光ビーム径を同じにする場合（たとえば、送信対象装置が１ｍ先に存在し、ある投光ビーム拡がり角度で、１ｍ先における光ビームの直径（受信位置での直径）が１０ｃｍであったとし（２ｍ先では２０ｃｍであり）、これを、送信対象装置が２ｍ先に存在するときに、投光ビーム拡がり角度を半分にし、２ｍ先における光ビームの直径を１０ｃｍにする場合）でも、受光素子上の受光スポット径を一定にすることができるので、受光面積の大きい受光素子を必要とせず、装置の小型化と受信信号のＳ／Ｎ比の向上とが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１であるデジタルカメラ１００を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例２であるデジタルカメラ２００を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例３であるデジタルカメラ３００を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例４であるデジタルカメラ４００を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例５であるデジタルカメラ５００を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例６であるデジタルカメラ６００を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例７であるデジタルカメラ７００を示すブロック図である。
【図８】光無線通信機能を有する従来の撮像装置の一例であるデジタルカメラ８００を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００…デジタルカメラ、
１１…撮像光学系、
１２…光分割部、
１３…撮像部、
１４…ＡＤＣ部、
１５…信号処理部、
１６…フレームメモリ部、
１７…ＮＴＳＣ／ＰＡＬエンコーダ、
１８…視認部、
１９…信号圧縮部、
２０…記録メディア部、
２１…モード選択部、
２２…システム制御部、
２３…受信信号処理部、
２４…受光部、
２５…ズーム操作部、
２６…ズーミングレンズ駆動部。
【図１】
2005175873.tif 000003
【図２】
2005175873.tif 000004
【図３】
2005175873.tif 000005
【図４】
2005175873.tif 000006
【図５】
2005175873.tif 000007
【図６】
2005175873.tif 000008
【図７】
2005175873.tif 000009
【図８】
2005175873.tif 000010