(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体までの距離を表す第１の距離画像を連続して複数生成する第１の距離画像生成手段と、
該第１の距離画像よりも高解像度の第２の距離画像を生成する条件下において、該第２の距離画像を前記複数の距離画像の間に生成する第２の距離画像生成手段と、
前記第１の距離画像および前記第２の距離画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該第２の距離画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を、該第２の距離画像の有無を表す付帯情報として付与して前記画像ファイルを生成するファイル生成手段とを備えたことを特徴とするファイル生成装置。
【請求項２】
請求項１記載のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて前記第２の距離画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該第２の距離画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするファイル表示装置。
【請求項３】
請求項１記載のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて、前記第２の距離画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該第２の距離画像が含まれる場合には、該第２の距離画像が含まれるタイミングを表すタイミング情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするファイル表示装置。
【請求項４】
被写体までの距離を表す距離画像を連続して複数生成する距離画像生成手段と、
前記被写体の輝度を表す輝度画像を生成する条件下において、該輝度画像を前記複数の距離画像の間に生成する輝度画像生成手段と、
前記距離画像および前記輝度画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該輝度画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を、該輝度画像の有無を表す付帯情報として付与して前記画像ファイルを生成するファイル生成手段とを備えたことを特徴とするファイル生成装置。
【請求項５】
請求項４記載のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて前記輝度画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該輝度画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするファイル表示装置。
【請求項６】
請求項４記載のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて前記輝度画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該輝度画像が含まれる場合には、該輝度画像が含まれるタイミングを表すタイミング情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするファイル表示装置。
【請求項７】
被写体までの距離を表す第１の距離画像を連続して複数生成し、
該第１の距離画像よりも高解像度の第２の距離画像を生成する条件下において、該第２の距離画像を前記複数の距離画像の間に生成し、
前記第１の距離画像および前記第２の距離画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該第２の距離画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を、該第２の距離画像の有無を表す付帯情報として付与して前記画像ファイルを生成することを特徴とするファイル生成方法。
【請求項８】
請求項７記載のファイル生成方法により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出し、
該付帯情報に基づいて前記第２の距離画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該第２の距離画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示することを特徴とするファイル表示方法。
【請求項９】
被写体までの距離を表す距離画像を連続して複数生成し、
前記被写体の輝度を表す輝度画像を生成する条件下において、該輝度画像を前記複数の距離画像の間に生成し、
前記距離画像および前記輝度画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該輝度画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を、該輝度画像の有無を表す付帯情報として付与して前記画像ファイルを生成することを特徴とするファイル生成方法。
【請求項１０】
請求項９記載のファイル生成方法により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出し、
該付帯情報に基づいて前記輝度画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該輝度画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示することを特徴とするファイル表示方法。
【請求項１１】
被写体までの距離を表す第１の距離画像を連続して複数生成する手順と、
該第１の距離画像よりも高解像度の第２の距離画像を生成する条件下において、該第２の距離画像を前記複数の距離画像の間に生成する手順と、
前記第１の距離画像および前記第２の距離画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該第２の距離画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を、該第２の距離画像の有無を表す付帯情報として付与して前記画像ファイルを生成する手順とを有することを特徴とするファイル生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項７記載のファイル生成方法により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す手順と、
該付帯情報に基づいて前記第２の距離画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該第２の距離画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示する手順とを有することを特徴とするファイル表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
被写体までの距離を表す距離画像を連続して複数生成する手順と、
前記被写体の輝度を表す輝度画像を生成する条件下において、該輝度画像を前記複数の距離画像の間に生成する手順と、
前記距離画像および前記輝度画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該輝度画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を、該輝度画像の有無を表す付帯情報として付与して前記画像ファイルを生成する手順とを有することを特徴とするファイル生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項９記載のファイル生成方法により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す手順と、
該付帯情報に基づいて前記輝度画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該輝度画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルの代表画像を表示する手順とを有することを特徴とするファイル表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の立体形状を表す距離画像の画像ファイルを生成するファイル生成方法および装置、その画像ファイルを表示するファイル表示装置および方法、並びにファイル生成方法およびファイル表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光の反射を用いて被写体までの距離の測定（測距）を行うＴＯＦ（Time Of Flight）方式の測距方法を用いて、撮影装置から被写体までの距離を測定して、被写体の立体形状を表す距離画像を生成することが行われている。ＴＯＦ方式を用いた測距は、具体的には強度変調された測距光を被写体に向けて照射し、この変調周期における０，π／２，π，３π／２の４つの位相において反射光を受光して受光光量に応じた受光信号を得、受光信号に基づいて測距光と反射光との位相の遅れ（位相差）を、撮影装置に設けられた撮像素子の受光素子毎に検出して距離情報を算出し、この距離情報を各画素の画素値とする被写体の立体形状を表す距離画像を生成するものである。
【０００３】
また、距離画像と被写体の濃淡情報である輝度画像とを同時に取得する測距装置も提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された測距装置は、上述した０，π／２，π，３π／２の４つの位相において取得した受光信号の平均値または加算値を算出することにより、撮像装置の各受光素子に対応した輝度情報を得て、輝度画像を生成するものである。
【特許文献１】特開２００６−４６９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の装置により距離画像および輝度画像を生成する場合、距離画像および輝度画像は別ファイルに記録されることが多い。このため、取得された距離画像をモニタ等の再生装置において再生する場合、その距離画像の画像ファイルを見たのみでは、輝度画像が同時に取得されたものであるかが分からない。したがって、その距離画像に関連する輝度画像があるか否かは、画像ファイルをすべて再生してみないと分からないものとなる。仮に、距離画像と輝度画像とを１つのファイルとして保存したとしても、そのファイルを再生してみないと、距離画像に関連する輝度画像があるか否かが分からない。これは、距離画像と、これに関連するさらに高解像度の距離画像とを同時に生成する場合にも生じる問題である。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、距離画像を表示する際に、距離画像に関連する輝度画像あるいは高解像度の距離画像の存在の有無を容易に確認できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による第１のファイル生成装置は、被写体までの距離を表す第１の距離画像を生成する第１の距離画像生成手段と、
該第１の距離画像よりも高解像度の第２の距離画像を所定条件下において生成する第２の距離画像生成手段と、
前記第１の距離画像および前記第２の距離画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該第２の距離画像の有無を表す付帯情報を付与して前記画像ファイルを生成するファイル生成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
「所定条件」とは、例えば、第１の距離画像を生成した場合に必ず第２の距離画像を生成すること、所定数の第１の距離画像あたりに１つの第２の距離画像を生成すること、指示がなされた場合にのみ第２の距離画像を生成すること等、任意に設定可能な種々の条件を含む。
【０００８】
「付帯情報を付与する」とは、画像ファイルと付帯情報とを一体不可分とすることを意味し、付帯情報を画像ファイルのファイルヘッダに記述したり、画像ファイルのファイル名に関連するファイル名を有する付帯情報ファイルを生成したり、画像ファイルと付帯情報とを同一のフォルダに格納したりすることを含む。
【０００９】
なお、本発明による第１のファイル生成装置においては、前記ファイル生成手段を、前記第１の距離画像が連続して複数生成され、該複数の第１の距離画像の間に前記第２の距離画像が生成される場合、前記画像ファイルに、該第２の距離画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を前記付帯情報として付与する手段としてもよい。
【００１０】
本発明による第１のファイル表示装置は、本発明による第１のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて前記第２の距離画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該第２の距離画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルを表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
なお、本発明による第１のファイル表示装置においては、本発明による第１のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて前記第２の距離画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該第２の距離画像が含まれる場合には、該第２の距離画像が含まれるタイミングを表すタイミング情報とともに前記画像ファイルを表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明による第２のファイル生成装置は、被写体までの距離を表す距離画像を生成する距離画像生成手段と、
前記被写体の輝度を表す輝度画像を所定条件下において生成する輝度画像生成手段と、
前記距離画像および前記輝度画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該輝度画像の有無を表す付帯情報を付与して前記画像ファイルを生成するファイル生成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
なお、本発明による第２のファイル生成装置においては、前記ファイル生成手段を、前記距離画像が連続して複数生成され、該複数の距離画像の間に前記輝度画像が生成される場合、前記画像ファイルに、該輝度画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を前記付帯情報として付与する手段としてもよい。
【００１４】
本発明による第２のファイル表示装置は、本発明による第２のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて前記輝度画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該輝度画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルを表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
なお、本発明による第２のファイル表示装置においては、本発明による第２のファイル生成装置により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出す付帯情報読出手段と、
該付帯情報に基づいて前記輝度画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該輝度画像が含まれる場合には、該輝度画像が含まれるタイミングを表すタイミング情報とともに前記画像ファイルを表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明による第１のファイル生成方法は、被写体までの距離を表す第１の距離画像を生成し、
該第１の距離画像よりも高解像度の第２の距離画像を所定条件下において生成し、
前記第１の距離画像および前記第２の距離画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該第２の距離画像の有無を表す付帯情報を付与して前記画像ファイルを生成することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明による第１のファイル表示方法は、本発明による第１のファイル生成方法により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出し、
該付帯情報に基づいて前記第２の距離画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該第２の距離画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルを表示することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明による第２のファイル生成方法は、被写体までの距離を表す距離画像を生成し、
前記被写体の輝度を表す輝度画像を所定条件下において生成し、
前記距離画像および前記輝度画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、該輝度画像の有無を表す付帯情報を付与して前記画像ファイルを生成することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明による第２のファイル表示方法は、本発明による第２のファイル生成方法により生成された画像ファイルから前記付帯情報を読み出し、
該付帯情報に基づいて前記輝度画像が前記画像ファイルに含まれるか否かを判定し、該輝度画像が含まれる場合には、その旨を表す存在情報とともに前記画像ファイルを表示することを特徴とするものである。
【００２０】
なお、本発明による第１および第２のファイル生成方法、並びに第１および第２のファイル表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１のファイル生成装置および方法並びに第１のファイル表示装置および方法によれば、第１の距離画像および第２の距離画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、第２の距離画像の有無を表す付帯情報が付与されて画像ファイルが生成される。このため、画像ファイルを表示する際に、付帯情報から得られる第２の距離画像が含まれることを表す存在情報を併せて表示することにより、画像ファイルに第２の距離画像が含まれているか否かを容易に認識することができる。
【００２２】
また、第１の距離画像が連続して複数生成され、複数の第１の距離画像の間に第２の距離画像が生成される場合、第２の距離画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を付帯情報として付与することにより、画像ファイルを表示する際に、付帯情報から得られるタイミング情報を併せて表示すれば、どのタイミングにて第２の距離画像が生成されたかを容易に認識することができる。
【００２３】
本発明の第２のファイル生成装置および方法並びに第１のファイル表示装置および方法によれば、距離画像および輝度画像から１つの画像ファイルを生成するに際し、輝度画像の有無を表す付帯情報が付与されて画像ファイルが生成される。このため、画像ファイルを表示する際に、付帯情報から得られる輝度画像が含まれることを表す存在情報を併せて表示することにより、画像ファイルに輝度画像が含まれているか否かを容易に認識することができる。
【００２４】
また、距離画像が連続して複数生成され、複数の距離画像の間に少なくとも１つの輝度距離画像が生成される場合、輝度画像が生成されたタイミングを表すタイミング情報を付帯情報として付与することにより、画像ファイルを表示する際に、付帯情報から得られるタイミング情報を併せて表示すれば、どのタイミングにて輝度画像が生成されたかを容易に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態によるファイル生成装置を適用した測距装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように第１の実施形態による測距装置１は撮像部２を備える。
【００２６】
撮像部２は、レンズ１０、絞り１１、シャッタ１２、ＣＣＤ１３、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１４およびＡ／Ｄ変換部１５を備える。
【００２７】
レンズ１０は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ、ズーム機能を実現するためのズームレンズ等の複数の機能別レンズにより構成され、不図示のレンズ駆動部によりその位置が調整される。
【００２８】
絞り１１は、不図示の絞り駆動部により、ＡＥ処理により得られる絞り値データに基づいて絞り径の調整が行われる。
【００２９】
シャッタ１２はメカニカルシャッタであり、不図示のシャッタ駆動部により、ＡＥ処理により得られるシャッタスピードに応じて駆動される。
【００３０】
ＣＣＤ１３は、多数の受光素子を２次元的に配列した光電面を有する撮像素子であり、被写体光がこの光電面に結像して光電変換されてアナログ撮像信号である受光信号が取得される。
【００３１】
ＡＦＥ１４は、ＣＣＤ１３から出力される受光信号に対して、受光信号のノイズを除去する処理、および受光信号のゲインを調節する処理（以下アナログ処理とする）を施す。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部１５は、ＡＦＥ１４によりアナログ処理が施された受光信号をデジタル信号に変換する。
【００３３】
また、撮像部２は、被写体に向けて赤外光からなる測距光を照射するための測距光照射部３を備える。測距光照射部３は複数のＬＥＤが２次元状に配設された面光源からなる。測距光照射部３が発光する測距光は、変調部１８により所定の周期により強度変調される。また、撮像部２は、ＣＣＤ１３、ＡＦＥ１４および変調部１８の駆動を制御するための撮像制御部１９を備える。具体的には、撮像制御部１９は、ＣＰＵ３３からの指示により、変調部１８に変調の指示を行って測距光照射部３を変調発光させ、これとタイミングを合わせて被写体による測距光の反射光を受光し、受光した光の光量に応じた受光信号を出力するよう撮像部２の各部を制御する。なお、ＣＣＤ１３の各受光素子からの受光信号の取得の制御については後述する。
【００３４】
また、測距装置１は、撮影条件設定部２２、画像処理部２３、ファイル生成部２４、フレームメモリ２５、メディア制御部２６、内部メモリ２７、および表示制御部２８を備える。
【００３５】
撮影条件設定部２２は、ＡＦ処理部およびＡＥ処理部からなる。ＡＦ処理部は入力部３４からの指示により撮像部２が取得した画像（プレ画像）に基づいてレンズ１０の焦点距離を決定し、撮像部２に出力する。ＡＥ処理部は、プレ画像に基づいて絞り値とシャッタ速度とを決定し、撮像部２に出力する。
【００３６】
画像処理部２３は、後述するように生成された距離画像の画像データに対して、ホワイトバランスを調整する処理、階調補正、シャープネス補正等の画像処理を施す。
【００３７】
ファイル生成部２４は、画像処理部２３によって画像処理が施された距離画像の画像データに対して、例えば、ＪＰＥＧ等の圧縮形式で圧縮処理を行い、画像ファイルを生成する。この場合、距離画像が連続して取得された場合には、複数の距離画像を１つの画像ファイルに記録することにより画像ファイルを生成する。なお画像ファイルには、Ｅｘｉｆフォーマット等に基づいて、撮影日時等の付帯情報が記述されたタグが付与される。とくに、本実施形態においては、後述するように第１の距離画像Ｓ１とともに第２の距離画像Ｓ２が生成されるため、第２の距離画像Ｓ２が含まれることを表す情報も付帯情報としてタグに記述される。
【００３８】
フレームメモリ２５は、撮像部２が取得した受光信号に対して、前述の画像処理を含む各種処理を行う際に使用する作業用メモリである。
【００３９】
メディア制御部２６は、記録メディア２９にアクセスして距離画像の画像ファイルの書き込みと読み込みの制御を行う。
【００４０】
内部メモリ２７は、測距装置１において設定される各種定数、およびＣＰＵ３３が実行するプログラム等を記憶する。
【００４１】
表示制御部２８は、フレームメモリ２５に格納された画像データをモニタ３０に表示させたり、記録メディア２９に記録されている画像ファイルの画像をモニタ３０に表示させたりするためのものである。なお、表示制御部２８は、後述するように画像ファイルのヘッダを参照して、画像ファイルの表示態様を変更する。
【００４２】
また、測距装置１は、第１の距離画像生成部３１、第２の距離画像生成部３２およびＣＰＵ３３を備える。
【００４３】
第１の距離画像生成部３１は、撮像部２が取得した受光信号を用いて被写体上の各点の測距装置１からの第１の距離情報Ｄ１を、ＣＣＤ１３上における所定数の受光素子からなる受光素子単位毎に算出し、第１の距離情報Ｄ１を各画素とする第１の距離画像Ｓ１を生成する。一方、第２の距離画像生成部３２は、ＣＣＤ１３上における各受光素子毎に第２の距離情報Ｄ２を算出し、第２の距離情報Ｄ２を各画素とする第２の距離画像Ｓ２を生成する。以下、距離情報Ｄ１，Ｄ２の算出について説明する。
【００４４】
第１および第２の距離画像生成部３１，３２は、強度変調された測距光が出射されてから被写体により反射された反射光を受光するまでの時間（すなわち光の飛行時間）により距離情報Ｄ１，Ｄ２を算出する。
【００４５】
図２は距離情報を算出するための位相差の算出を説明するための図である。図２に示すように、測距光照射部３から出射される測距光の強度が曲線Ｋ１に示すように正弦波状に変化し、ＣＣＤ１３のある受光素子により受光した反射光の受光光量が曲線Ｋ２のように変化するとすれば、位相差ψは測距光の飛行時間に相当するため、位相差ψを求めることにより被写体までの距離を求めることができる。
【００４６】
位相差ψは、測距光の複数のタイミングで求めた反射光の受光光量を用いて計算することができる。ここで、測距光における０、π／２、π、３π／２の位相で求めた反射光の受光光量がそれぞれα、β、γ、δであるとする。なお、受光は図２に示すようにパルス状に行われ、図２においてはパルスに対応する受光光量α、β、γ、δを斜線で示している。なお、受光光量α、β、γ、δを求める間に、位相差ψが変化せず、かつ被写体の反射率にも変化がないものとし、時刻ｔにおいてＣＣＤ１３の各受光素子で受光される光の強度がＡ・ｓｉｎ（ωｔ＋φ）＋Ｂで表されるものとする。ここで、Ａは振幅、Ｂは外光成分、ωは角振動数、δは位相である。これにより、受光素子で受光する受光光量α、β、γ、δは、次のように表すことができる。なお、受光光量は測距光における０、π／２、π、３π／２の位相において各受光素子から出力される受光信号に相当する。
【００４７】
α＝Ａ・ｓｉｎ（φ）＋Ｂ
β＝Ａ・ｓｉｎ（π／２＋φ）＋Ｂ
γ＝Ａ・ｓｉｎ（π＋φ）＋Ｂ
δ＝Ａ・ｓｉｎ（３π／２＋φ）＋Ｂ
ここで、φ＝−ψであるから、α＝−Ａ・ｓｉｎ（ψ）＋Ｂ、β＝Ａ・ｃｏｓ（ψ）＋Ｂ、γ＝Ａ・ｓｉｎ（ψ）＋Ｂ、δ＝−Ａ・ｃｏｓ（ψ）＋Ｂであるため、各受光光量α、β、γ、δと位相差ψとの関係は、次式のようになる。
【００４８】
ψ＝ｔａｎ-1｛（γ−α）／（β−δ）｝   （１）
したがって、各受光素子と被写体との距離Ｄは、
Ｄ＝ｃ・ψ／（４πＦ）      （２）
により算出することができる。なお、Ｆは周波数（＝ω／２π）である。
【００４９】
なお、距離情報Ｄ１，Ｄ２の算出には、上述した４つの受光光量すなわち４つの受光信号α、β、γ、δをＣＣＤ１３から取得することが必要であるが、第１の実施形態においては、ＣＣＤ１３上における２×２の範囲にある４つの受光素子を１つの単位として、この受光素子単位において受光信号α、β、γ、δを取得し、１つの受光素子単位毎に１つの距離情報Ｄ１を算出する。また、受光素子単位の４つの受光素子毎に１つの距離情報Ｄ２を算出する。
【００５０】
次いで、距離情報Ｄ１，Ｄ２の算出に必要な受光信号の取得について説明する。図３は第１の実施形態におけるＣＣＤ１３からの受光信号の取得を説明するための図である。なお、図３はＣＣＤ１３の光電面を示し、ここでは受光素子が６×６に並んでいるものとする。また、図３においては説明のため左上隅にある２×２の範囲にある４つの受光素子からなる受光素子単位Ｒ１、および右から２列目の最上段にある受光素子Ｒ２における受光信号α、β、γ、δの取得について説明する。なお、以降の説明のため、１つの受光素子単位Ｒ１に含まれる受光素子について、図３（ａ）に示すようにＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の参照符号を付与するものとする。また、図示はしないが受光素子Ｒ２はＣＣＤ１３の右上隅にある受光素子単位に含まれ、受光素子単位Ｒ１における受光素子Ｐ１に対応するものとなる。
【００５１】
図４は第１の実施形態における測距光の変調周期と反射光の受光のタイミングを示す図である。なお、図４においては、反射光の受光のタイミングを表すパルスに、そのタイミングにおいて取得される受光信号の参照符号を付与している。第１の実施形態においては、測距光の変調の１周期において０、π／２、π、３π／２の位相の受光信号α、β、γ、δを取得するものであり、１つの受光素子において４つの受光信号α、β、γ、δを取得するためには、変調周期として４周期分の測距光を被写体に照射する必要がある。このため、図４に示すように、まず測距光の１周期目において、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のそれぞれについて０、π／２、π、３π／２の位相において反射光を受光する。これにより、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、図３（ａ）に示すように受光信号α、β、γ、δをそれぞれ取得する。なお、この際に取得される受光信号は測距光の１周期目のものであることから、受光信号α１、β１、γ１、δ１と称する。
【００５２】
次いで、測距光の２周期目において、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のそれぞれについてπ／２、０、３π／２、πの位相において反射光を受光する。これにより、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、図３（ｂ）に示すように受光信号β、α、δ、γをそれぞれ取得する。なお、この際に取得される受光信号は測距光の２周期目のものであることから、受光信号α２、β２、γ２、δ２と称する。
【００５３】
次いで、測距光の３周期目において、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のそれぞれについてπ、３π／２、０、π／２の位相において反射光を受光する。これにより、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、図３（ｃ）に示すように受光信号γ、δ、α、βをそれぞれ取得する。なお、この際に取得される受光信号は測距光の３周期目のものであることから、受光信号α３、β３、γ３、δ３と称する。
【００５４】
そして、測距光の４周期目において、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のそれぞれについて３π／２、π、π／２、０の位相において反射光を受光する。これにより、受光素子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、図３（ｄ）に示すように受光信号δ、γ、β、αをそれぞれ取得する。なお、この際に取得される受光信号は測距光の４周期目のものであることから、受光信号α４、β４、γ４、δ４と称する。
【００５５】
これにより、受光素子単位Ｒ１においては、測距光の１つの変調周期において４つの受光信号α、β、γ、δが取得される。また、受光素子Ｒ２においては測距光の４つの変調周期において４つの受光信号α、β、γ、δが取得される。
【００５６】
図５は第１の実施形態におけるＣＣＤ１３の受光素子から受光信号に相当する電荷を読み出すための回路図である。図５に示すようにＣＣＤ１３は、受光素子のそれぞれに対応する光電変換部３９と、電荷蓄積部４０と、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ８とを備える。なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は一方がオンの時に他方がオフとされるスイッチである。また、スイッチＳＷ３，ＳＷ４は一方がオンの時に他方がオフとされるスイッチである。また、スイッチＳＷ５，ＳＷ６は一方がオンの時に他方がオフとされるスイッチである。また、スイッチＳＷ７，ＳＷ８は一方がオンの時に他方がオフとされるスイッチである。そして、反射光の受光時には、測距光の０、π／２、π、３π／２の位相において複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ８のオン／オフを切り替えて、各光電変換部３９の電荷を電荷蓄積部４０に蓄積する。
【００５７】
具体的には、変調の１周期目においては、位相０のタイミングにおいて、スイッチＳＷ３をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ６，ＳＷ８をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ４はオフとされる。これにより、受光信号αを得るための電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。また、位相π／２のタイミングにおいては、スイッチＳＷ５をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ８をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ６はオフとされる。これにより、受光信号βを得る電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。また、位相πのタイミングにおいては、スイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ８をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ２はオフとされる。これにより、受光信号γを得る電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。そして、位相３π／２のタイミングにおいては、スイッチＳＷ７をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ８はオフとされる。これにより、受光信号δを得る電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。以上より、変調の１周期目においてはＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ７をオンとする順序は、ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ１，ＳＷ７となる。
【００５８】
一方、変調の２周期目においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ７をオンとする順序は、ＳＷ５，ＳＷ３，ＳＷ７，ＳＷ１となる。変調の３周期目においてはスイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ７をオンとする順序は、ＳＷ１，ＳＷ７，ＳＷ３，ＳＷ５となる。そして、変調の４周期目においてはスイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ７をオンとする順序は、ＳＷ７，ＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ３となる。
【００５９】
このように、オンとするスイッチの順序を、測距光の変調の位相に応じて切り替えることにより、測距光の変調の各周期における０、π／２、π、３π／２の位相において、受光素子単位Ｒ１毎に４つの受光信号α、β、γ、δを取得することができる。そして、測距光の４つの周期において、オンとするスイッチのタイミングを測距光の変調の位相に応じて切り替えることにより、受光素子Ｒ２毎に４つの受光信号α、β、γ、δを取得することができる。
【００６０】
そして、第１の距離画像生成部３１は、上述したように受光素子単位毎に取得した４つの受光信号α、β、γ、δに基づいて第１の距離情報Ｄ１を算出し、第１の距離情報Ｄ１を各画素の画素値とする第１の距離画像Ｓ１を生成する。なお、第１の距離画像Ｓ１の画素数は、ＣＣＤ１３の受光素子数の１／４となる。また、測距光の変調の１周期毎に１つの第１の距離画像Ｓ１が生成される。
【００６１】
また第２の距離画像生成部３２は、上述したように受光素子毎に測距光の変調の４周期において取得した４つの受光信号α、β、γ、δに基づいて第２の距離情報Ｄ２を算出し、第２の距離情報Ｄ２を各画素の画素値とする第２の距離画像Ｓ２を生成する。なお、第２の距離画像Ｓ２の画素数は、ＣＣＤ１３の受光素子数と同一となる。したがって、フレームレートは第１の距離画像Ｓ１の方が高いが、解像度は第２の距離画像Ｓ２の方が高くなる。
【００６２】
ＣＰＵ３３は、入力部３４からの信号に応じて測距装置１の各部を制御する。
【００６３】
データバス３５は、測距装置１を構成する各部およびＣＰＵ３３に接続されており、測距装置１における各種データおよび各種情報のやり取りを行う。
【００６４】
次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。図６は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、撮影条件設定部２２におけるＡＦ処理およびＡＥ処理はすでに行われているものとし、ここでは撮像の指示が行われた以降の処理について説明する。
【００６５】
撮影指示が行われることによりＣＰＵ３３が処理を開始し、撮像部２がＣＰＵ３３からの指示により測距光照射部３から強度変調された測距光を被写体に向けて照射し（ステップＳＴ１）、さらに測距光の被写体による反射光を撮像して、４つの受光素子からなる受光素子単位にて受光信号α、β、γ、δを取得する（ステップＳＴ２）。次いで、第１の距離画像生成部３１が、受光素子単位毎に第１の距離情報Ｄ１を算出し、第１の距離情報Ｄ０を各画素の画素値とする第１の距離画像Ｓ１を生成する（ステップＳＴ３）。そして、ファイル生成部２４が、第１の距離画像Ｓ１の画像データから画像ファイルＦ０を生成し（ステップＳＴ４）、メディア制御部２６が第１の距離画像Ｓ１の画像ファイルＦ０を記録メディア２９に記録する（第１の距離画像記録、ステップＳＴ５）。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ３３は１つの受光素子が４つの受光信号α、β、γ、δを取得したか否かを判定し（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ６が否定されると、撮像制御部１９がＣＣＤ１３の受光素子における受光のタイミングを変更し（ステップＳＴ７）、ステップＳＴ２に戻ってステップＳＴ２以降の処理を繰り返す。この間、ステップＳＴ６が肯定されるまで第１の距離画像Ｓ１が順次取得されるが、取得された第１の距離画像Ｓ１の画像データは、画像ファイルＦ０に順次記録される。
【００６７】
ステップＳＴ６が肯定されると、第２の距離画像生成部３２が、受光素子毎に第２の距離情報Ｄ２を算出し、第２の距離情報Ｄ２を各画素の画素値とする第２の距離画像Ｓ２を生成する（ステップＳＴ８）。そして、メディア制御部２６が、第２の距離画像Ｓ２の画像データを画像ファイルＦ０に記録し（ステップＳＴ９）、さらに画像ファイルＦ０のファイルヘッダに、第２の距離画像Ｓ２が記録されていることを表す情報を記述する（ステップＳＴ１０）。
【００６８】
次いで、ＣＰＵ３３は撮影終了の指示がなされたか否かを判定し（ステップＳＴ１１）、ステップＳＴ１１が否定されるとステップＳＴ２に戻り、ステップＳＴ２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ１１が肯定されると画像ファイルＦ０をクローズし（ステップＳＴ１２）、処理を終了する。
【００６９】
図７は第１の実施形態における画像ファイルＦ０のファイル構成を示す図である。図７に示すように画像ファイルＦ０は、ファイルヘッダ５０および画像データ５１とから構成される。ファイルヘッダ５０には、ファイル名、撮影日時、カメラ機種が記述される。なお、本実施形態においては、画像ファイルＦ０は複数の第１および第２の距離画像Ｓ１，Ｓ２が記録されていることから、動画像の画像ファイルとなっている。さらに、第２の距離画像Ｓ２すなわち高解像度距離画像が画像ファイルＦ０に記録されているか否かを表す情報も記述されている。図７には、「高解像度距離画像：有」と記述されている。画像データ５１には、第１の距離画像Ｓ２および第２の距離画像Ｓ２の画像データが別個に記録されている。なお、図７および以降の説明においては、第１の距離画像Ｓ１については、Ｓ１−１，Ｓ１−２…のように参照符号を使用し、第２の距離画像Ｓ２については、Ｓ２−１，Ｓ２−２…というように参照符号を使用する。
【００７０】
なお、図８に示すように第１の距離画像Ｓ１および第２の距離画像Ｓ２を、生成された順に画像データ５１に記録するようにしてもよい。
【００７１】
次いで、画像ファイルＦ０の一覧画面の表示の処理について説明する。図９は第１の実施形態における画像ファイルＦ０の一覧画面の表示時に行われる処理を示すフローチャートである。なお、ここでは記録メディア２９に複数の画像ファイルＦ０が記録されており、その複数の画像ファイルＦ０のサムネイル画像の一覧をモニタ３０に表示する場合の処理について説明する。
【００７２】
画像ファイルＦ０の表示の指示がなされることによりＣＰＵ３３が処理を開始し、まず表示する画像ファイルＦ０を、例えばファイル名順にて最初の画像ファイルＦ０に設定し（ｎ＝１、ステップＳＴ２１）、その画像ファイルＦ０の代表画像のサムネイル画像を生成する（ステップＳＴ２２）。なお、代表画像としては、画像ファイルＦ０の先頭に記録されている画像等を用いることができる。
【００７３】
次いで、表示制御部２８は、その画像ファイルＦ０のファイルヘッダ５０に、高解像度距離画像が有りと記述されているか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。ステップＳＴ２３が肯定されると、その画像ファイルＦ０のサムネイル画像にマークを付与し（ステップＳＴ２４）、サムネイル画像を一覧に含めてモニタ３０に表示する（ステップＳＴ２５）。ステップＳＴ２３が否定されると、ステップＳＴ２５の処理に進み、何らマークを付与することなく、サムネイル画像を一覧に含めてモニタ３０に表示する。
【００７４】
そして、表示制御部２８は、記録メディア２９に記録されたすべての画像ファイルＦ０についてサムネイル画像の表示を終了したか否かを判定し（ステップＳＴ２６）、ステップＳＴ２６が否定されると、表示の対象を次の画像ファイルＦ０に設定し（ｎ＝ｎ＋１，ステップＳＴ２７）、ステップＳＴ２２に戻ってステップＳＴ２２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ２６が肯定されると処理を終了する。
【００７５】
図１０は第１の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図である。図１０に示すようにサムネイル画像の一覧画面６０には、複数（ここでは６つ）のサムネイル画像Ｔ１〜Ｔ６が表示されている。また、サムネイル画像Ｔ２，Ｔ６にはマークＭ０が付与されている。このため、サムネイル画像の一覧画面６０を見ることにより、どの画像ファイルＦ０に高解像度の第２の距離画像Ｓ２が含まれているかを容易に認識することができる。
【００７６】
なお、図１１に示すように、高解像度の第２の距離画像Ｓ２を含む画像ファイルＦ０のサムネイル画像Ｔ２，Ｔ６の枠の色を他のサムネイル画像と異なるものとしてもよい。なお、図１１においては枠の色が異なることを、枠の幅を太くすることにより示している。
【００７７】
このように、第１の実施形態によれば、第１の距離画像Ｓ１および第２の距離画像Ｓ２から１つの画像ファイルＦ０を生成するに際し、第２の距離画像Ｓ２の有無を表す情報をファイルヘッダに記述するようにしたものである。このため、画像ファイルＦ０のサムネイル画像の一覧を表示する際に、ファイルヘッダを参照して第２の距離画像Ｓ２が含まれることを表すマークＭ０を併せて表示することにより、画像ファイルＦ０が第２の距離画像Ｓ２を含むか否かを容易に認識することができる。
【００７８】
なお、上記第１の実施形態においては、第２の距離画像Ｓ２を生成したタイミングを表すタイミング情報を併せてファイルヘッダに記述するようにしてもよい。以下、これを第２の実施形態として説明する。図１２は第２の実施形態による画像ファイルのファイル構成を示す図である。すなわち、図１２に示すように、ファイルヘッダ５０に、高解像度の第２の距離画像Ｓ２のフレームの位置をタイミング情報として記述するようにしてもよい。なお、図８に示す例においては、「高解像度距離画像：５，１０」と記述されているが、これは画像ファイルＦ０に含まれる各距離画像Ｓ１，Ｓ２のそれぞれを１つのフレームとして、これらを生成順に並べた場合における、５フレーム目および１０フレーム目に第２の距離画像Ｓ２が生成されていることを表している。ここで、図１２に示す例においては、高解像度距離画像のタイミング情報が、高解像度距離画像の有無をも表すこととなる。また、図１２に示す例においては、通常解像度距離画像、すなわち第１の距離画像Ｓ１のフレーム数もファイルヘッダ５０に記述されている。
【００７９】
また、図１２に示す例においては、図７に示す例と同様に、第１の距離画像Ｓ２および第２の距離画像Ｓ２が別個に画像データ５１に記録されているが、図１３に示すように、図８に示す例と同様に、第１の距離画像Ｓ１および第２の距離画像Ｓ２を、生成された順に画像データ５１に記録するようにしてもよい。
【００８０】
次いで、このように高解像度距離画像のタイミング情報がファイルヘッダに記述された画像ファイルＦ０の一覧画面の表示時に行われる処理を、第２の実施形態による一覧画面の表示処理として説明する。
【００８１】
図１４は第２の実施形態において画像ファイルＦ０の一覧画面の表示時に行われる処理を示すフローチャートである。なお、ここでは記録メディア２９に複数の画像ファイルＦ０が記録されており、その複数の画像ファイルＦ０のサムネイル画像の一覧をモニタ３０に表示する場合の処理について説明する。
【００８２】
画像ファイルＦ０の表示の指示がなされることによりＣＰＵ３３が処理を開始し、まず表示する画像ファイルＦ０を最初の画像ファイルＦ０に設定し（ｎ＝１、ステップＳＴ３１）、その画像ファイルＦ０の代表画像のサムネイル画像を生成する（ステップＳＴ３２）。なお、代表画像としては、画像ファイルＦ０の先頭に記録されている画像等を用いることができる。
【００８３】
次いで、表示制御部２８は、その画像ファイルＦ０のファイルヘッダ５０に、高解像度距離画像のタイミング情報が記述されているか否かを判定する（ステップＳＴ３３）。ステップＳＴ３３が肯定されると、さらに通常距離画像、すなわち第１の距離画像Ｓ１のフレーム数を読み出し（ステップＳＴ３４）、高解像度距離画像、すなわち第２の距離画像Ｓ２のフレーム位置が示された、画像ファイルＦ０により表される画像の再生時間を表すスクロールバーをサムネイル画像とともに一覧に含めてモニタ３０に表示する（ステップＳＴ３５）。ステップＳＴ３３が否定されると、スクロールバーを表示することなく、サムネイル画像を一覧に含めてモニタ３０に表示する（ステップＳＴ３６）。
【００８４】
そして、表示制御部２８は、記録メディア２９に記録されたすべての画像ファイルＦ０についてサムネイル画像の表示を終了したか否かを判定し（ステップＳＴ３７）、ステップＳＴ３７が否定されると、表示対象を次の画像ファイルＦ０に設定し（ｎ＝ｎ＋１，ステップＳＴ３８）、ステップＳＴ３２に戻ってステップＳＴ３２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ３７が肯定されると処理を終了する。
【００８５】
図１５は第２の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図である。図１５に示すようにサムネイル画像の一覧画面６５には、複数（ここでは４つ）のサムネイル画像Ｔ１〜Ｔ４が表示されている。また、サムネイル画像Ｔ２，Ｔ３にはスクロールバー６６が付与されている。また、スクロールバー６６においては、画像ファイルＦ０に含まれる第１および第２の距離画像Ｓ１，Ｓ２をその生成順に並べた場合において、第２の距離画像Ｓ２が含まれる位置にマーク６７が付与されている。このため、サムネイル画像の一覧画面６５を見ることにより、サムネイル画像Ｔ２，Ｔ３を得た画像ファイルＦ０のどのフレーム位置に、高解像度の第２の距離画像Ｓ２が含められているかが分かることとなる。したがって、第２の距離画像Ｓ２のみを容易に再生したり、切り出したりすることができる。
【００８６】
なお、上記第１および第２の実施形態においては、測距光の変調の４周期に１回、第２の距離画像Ｓ２を生成しているが、入力部３４からの指示により、任意のタイミングにて第２の距離画像Ｓ２を生成するようにしてもよい。また、第１および第２の距離画像Ｓ１，Ｓ２の生成の手法は上述した手法に限定されるものではなく、２種類の解像度の距離画像を生成可能な手法であれば、任意の手法を用いることができる。
【００８７】
また、上記第１および第２の実施形態においては、画像ファイルＦ０のファイルヘッダに、高解像度距離画像、すなわち第２の距離画像Ｓ２の有無を表す情報およびタイミング情報を記述することにより、これらの情報を画像ファイルＦ０に付与しているが、これらの情報を記述したテキストファイルを生成し、テキストファイルおよび画像ファイルＦ０のファイル名を共通化したり、テキストファイルおよび画像ファイルＦ０を同一のフォルダに格納する等により、これらの情報を画像ファイルＦ０に付与するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記第２の実施形態においては、高解像度距離画像、すなわち第２の距離画像Ｓ２のフレーム位置をタイミング情報として用いているが、第２の距離画像Ｓ２の直前または直後の第１の距離画像Ｓ１のフレーム位置をタイミング情報として用いるようにしてもよい。
【００８９】
次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。図１６は本発明の第３の実施形態によるファイル生成装置を適用した測距装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第３の実施形態による測距装置１Ａは、第１および第２の距離画像生成部３１，３２に代えて、距離画像生成部４１および輝度画像生成部４２を備えた点が第１の実施形態と異なる。
【００９０】
距離画像生成部４１は、撮像部２が取得した受光信号を用いて被写体上の各点の測距装置１からの距離情報Ｄ３を、ＣＣＤ１３上における所定数の受光素子からなる受光素子単位毎に算出する。第３の実施形態においては、ＣＣＤ１３上における２×２の範囲にある４つの受光素子を１つの単位として、この受光素子単位において受光信号α、β、γ、δを取得し、１つの受光素子単位にて１つの距離情報Ｄ３を算出するものである。
【００９１】
図１７は第３の実施形態における受光素子単位を説明するための図である。なお、図３はＣＣＤ１３の光電面を示し、ここでは受光素子が６×６に並んでいるものとする。第３の実施形態においては図３に示すように受光素子単位Ｒ３において４つの受光信号α、β、γ、δを取得し、受光素子単位Ｒ３毎に距離情報Ｄ３を算出する。なお、第３の実施形態においては、図５に示す回路において、以下のタイミングにてスイッチＳＷ１〜ＳＷ８を切り替えるものとする。
【００９２】
すなわち、位相０のタイミングにおいては、スイッチＳＷ３をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ６，ＳＷ８をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ４はオフとされる。これにより、受光信号αを得るための電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。また、位相π／２のタイミングにおいては、スイッチＳＷ５をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ８をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ６はオフとされる。これにより、受光信号βを得る電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。また、位相πのタイミングにおいては、スイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ８をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ２はオフとされる。これにより、受光信号γを得る電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。そして、位相３π／２のタイミングにおいては、スイッチＳＷ７をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンとする。なお、この際スイッチＳＷ８はオフとされる。これにより、受光信号δを得る電荷のみが電荷蓄積部４０に蓄積される。
【００９３】
そして、距離画像生成部３１は、上述したように受光素子単位で算出した距離情報Ｄ３を各画素の画素値とする距離画像Ｓ３を生成する。なお、第３の実施形態においては、距離画像Ｓ３の画素数は、ＣＣＤ１３の受光素子数の１／４となる。
【００９４】
輝度画像生成部４２は、４つの受光信号α、β、γ、δのうち、位相がπ異なる受光信号同士を加算して、４つの受光信号α、β、γ、δから２つの輝度情報Ｙ１，Ｙ２を算出する。すなわち、受光信号αと受光信号γとを加算して輝度情報Ｙ１を算出するとともに、受光信号βと受光信号γとを加算して輝度情報Ｙ２を算出する。ここで、第３の実施形態においては、図１７に示すように受光信号α，γを得る受光素子は交互に上下に並び、受光信号β，δを得る受光素子は交互に上下に並んでいる。このため、輝度画像生成部４２は、上下に隣接する２つの受光素子から得られる受光信号を加算して輝度情報Ｙ１，Ｙ２を算出する。例えば、図１８に示すようにＣＣＤ１３の左端の受光素子列においては、互いに隣接する上下の受光素子から得られる受光信号α，γを加算して輝度情報Ｙ１を算出し、右端の受光素子列においては、互いに隣接する上下の受光素子から得られる受光信号β，δを加算して輝度情報Ｙ２を算出する。したがって、輝度画像生成部４２は、ＣＣＤ１３の縦方向において、ＣＣＤ１３の受光素子数−１の輝度情報を算出する。
【００９５】
そして、輝度画像生成部４２は、受光素子単位にて算出した２つの輝度情報Ｙ１，Ｙ２のそれぞれを各画素の画素値とする１つの輝度画像Ｓ４を生成する。なお、輝度画像生成部４２は、撮影中に入力部３４から輝度画像生成の指示が行われた場合にのみ、輝度画像Ｓ４を生成する。
【００９６】
次いで、第３の実施形態において行われる処理について説明する。図１９は第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、撮影条件設定部２２におけるＡＦ処理およびＡＥ処理はすでに行われているものとし、ここでは撮像の指示が行われた以降の処理について説明する。
【００９７】
撮影指示が行われることによりＣＰＵ３３が処理を開始し、撮像部２がＣＰＵ３３からの指示により測距光照射部３から強度変調された測距光を被写体に向けて照射し（ステップＳＴ４１）、さらに測距光の被写体による反射光を撮像して、４つの受光素子からなる受光素子単位にて受光信号α、β、γ、δを取得する（ステップＳＴ４２）。次いで、距離画像生成部４１が、受光素子単位毎に距離情報Ｄ３を算出し、距離情報Ｄ３を各画素の画素値とする距離画像Ｓ３を生成する（ステップＳＴ４３）。そして、ファイル生成部２４が、距離画像Ｓ３の画像データから画像ファイルＦ１を生成し（ステップＳＴ４４）、メディア制御部２６が距離画像Ｓ３の画像ファイルＦ１を記録メディア２９に記録する（ステップＳＴ４５）。
【００９８】
続いて、ＣＰＵ３３が、入力部３４から輝度画像Ｓ４を生成する指示がなされたか否かを判定し（ステップＳＴ４６）、ステップＳＴ４６が否定されると、ステップＳＴ４２に戻ってステップＳＴ４２以降の処理を繰り返す。この間、ステップＳＴ４６が肯定されるまで距離画像Ｓ３が順次取得されるが、取得された距離画像Ｓ３の画像データは、画像ファイルＦ１に順次記録される。
【００９９】
一方、ステップＳＴ４６が肯定されると、輝度画像生成部４２が、４つの受光素子からなる受光素子単位にて位相がπ異なる受光信号同士を加算して（すなわちα＋γ、β＋δ）、２つの輝度情報Ｙ１，Ｙ２を算出し、各輝度情報Ｙ１，Ｙ２を各画素の画素値とする輝度画像Ｓ４を生成する（ステップＳＴ４７）。そして、メディア制御部２６が、輝度画像Ｓ４の画像データを画像ファイルＦ１に記録し（ステップＳＴ４８）、さらに画像ファイルＦ１のファイルヘッダに、輝度画像Ｓ４が記録されていることを表す情報を記述する（ステップＳＴ４９）。
【０１００】
次いで、ＣＰＵ３３は撮影終了の指示がなされたか否かを判定し（ステップＳＴ５０）、ステップＳＴ５０が否定されるとステップＳＴ４２に戻り、ステップＳＴ４２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ５０が肯定されると画像ファイルＦ１をクローズし（ステップＳＴ５１）、処理を終了する。
【０１０１】
図２０は画像ファイルＦ１のファイル構成を示す図である。図２０に示すように画像ファイルＦ１は、ファイルヘッダ７０および画像データ７１から構成される。ファイルヘッダ７０には、ファイル名、撮影日時、カメラ機種が記述される。なお、本実施形態においては、画像ファイルＦ１は複数の距離画像Ｓ３および輝度画像Ｓ４が記録されていることから、動画像の画像ファイルとなっている。さらに、輝度画像Ｓ４が画像ファイルＦ１に記録されているか否かを表す情報も記述されている。図２０には、「輝度画像：有」と記述されている。画像データ７１には、距離画像Ｓ３および輝度画像Ｓ４が別個に記録されている。なお、図２０および以降の説明においては、距離画像Ｓ３については、Ｓ３−１，Ｓ３−２…のように参照符号を使用し、輝度画像Ｓ４については、Ｓ４−１，Ｓ４−２…というように参照符号を使用する。
【０１０２】
なお、図２１に示すように距離画像Ｓ３および輝度画像Ｓ４を、生成された順に画像データ７１に記録するようにしてもよい。
【０１０３】
次いで、画像ファイルＦ１の一覧画面の表示の処理について説明する。図２２は第３の実施形態における画像ファイルＦ１の一覧画面の表示時に行われる処理を示すフローチャートである。なお、ここでは記録メディア２９に複数の画像ファイルＦ１が記録されており、その複数の画像ファイルＦ１のサムネイル画像の一覧をモニタ３０に表示する場合の処理について説明する。
【０１０４】
画像ファイルＦ１の表示の指示がなされることによりＣＰＵ３３が処理を開始し、まず表示する画像ファイルＦ１を、例えばファイル名順にて最初の画像ファイルＦ１に設定し（ｎ＝１、ステップＳＴ６１）、その画像ファイルＦ１の代表画像のサムネイル画像を生成する（ステップＳＴ６２）。なお、代表画像としては、画像ファイルＦ１の先頭に記録されている画像等を用いることができる。
【０１０５】
次いで、表示制御部２８は、その画像ファイルＦ１のファイルヘッダ７０に、輝度画像が有りと記述されているか否かを判定する（ステップＳＴ６３）。ステップＳＴ６３が肯定されると、その画像ファイルＦ１のサムネイル画像にマークを付与し（ステップＳＴ６４）、サムネイル画像を一覧に含めてモニタ３０に表示する（ステップＳＴ６５）。ステップＳＴ６３が否定されると、ステップＳＴ６５の処理に進み、何らマークを付与することなく、サムネイル画像を一覧に含めてモニタ３０に表示する。
【０１０６】
そして、表示制御部２８は、記録メディア２９に記録されたすべての画像ファイルＦ１についてサムネイル画像の表示を終了したか否かを判定し（ステップＳＴ６６）、ステップＳＴ６６が否定されると、表示の対象を次の画像ファイルＦ１に設定し（ｎ＝ｎ＋１，ステップＳＴ６７）、ステップＳＴ６２に戻ってステップＳＴ６２以降の処理を繰り返す。ステップＳＴ６６が肯定されると処理を終了する。
【０１０７】
図２３は第３の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図である。図２３に示すようにサムネイル画像の一覧画面８０には、複数（ここでは６つ）のサムネイル画像Ｔ１１〜Ｔ１６が表示されている。また、サムネイル画像Ｔ１２，Ｔ１６にはマークＭ１が付与されている。このため、サムネイル画像の一覧画面８０を見ることにより、どの画像ファイルＦ１に輝度画像Ｓ４が含まれているかを容易に認識することができる。
【０１０８】
なお、図２４に示すように、輝度画像Ｓ４を含む画像ファイルＦ１のサムネイル画像Ｔ１２，Ｔ１６の枠の色を他のサムネイル画像と異なるものとしてもよい。なお、図２４においては枠の色が異なることを、枠の幅を太くすることにより示している。
【０１０９】
このように、第３の実施形態によれば、距離画像Ｓ３および輝度画像Ｓ４から１つの画像ファイルＦ１を生成するに際し、輝度画像Ｓ４の有無を表す情報をファイルヘッダに記述するようにしたものである。このため、画像ファイルＦ１のサムネイル画像の一覧を表示する際に、ファイルヘッダを参照して輝度画像Ｓ４が含まれることを表すマークを併せて表示することにより、画像ファイルＦ１が輝度画像Ｓ４を含むか否かを容易に認識することができる。
【０１１０】
なお、上記第３の実施形態においては、第２の実施形態と同様に、輝度画像Ｓ４を生成したタイミングを表すタイミング情報を併せてファイルヘッダに記述するようにしてもよい。すなわち、図２５に示すように、ファイルヘッダ７０に、輝度画像Ｓ４のフレームの位置をタイミング情報として記述するようにしてもよい。なお、図２５に示す例においては、「輝度画像：５，１０」と記述されているが、これは５フレーム目と１０フレーム目に輝度画像Ｓ４が生成されていることを表している。ここで、図２５に示す例においては、輝度画像Ｓ４のタイミング情報が、輝度画像の有無をも表すこととなる。また、図２５に示す例においては、距離画像Ｓ３のフレーム数もファイルヘッダに記述されている。
【０１１１】
なお、図２６に示すように距離画像Ｓ３および輝度画像Ｓ４を、生成された順序で画像データ７１に記録するようにしてもよい。
【０１１２】
このように輝度画像Ｓ４を生成したタイミング情報を画像ファイルＦ１のファイルヘッダに記述することにより、上述した第３の実施形態と同様に、サムネイル画像の一覧画面にスクロールバーを表示する際に、輝度画像Ｓ４が含まれる位置を表すマークを付与することができる。このため、サムネイル画像の一覧画面を見ることにより、スクロールバーが付与されたサムネイル画像を得た画像ファイルＦ１のどのフレーム位置に、輝度画像Ｓ４が含められているかが分かることとなる。したがって、輝度画像Ｓ４のみを容易に再生したり、切り出したりすることができる。
【０１１３】
なお、上記第３の実施形態においては、入力部３４からの指示により、任意のタイミングにて輝度画像Ｓ４を生成しているが、距離画像Ｓ３の生成および輝度画像Ｓ４の生成を常時行うようにしてもよい。また、距離画像Ｓ３および輝度画像Ｓ４の生成の手法は上述した手法に限定されるものではなく、特許文献１に記載された手法等、距離画像および輝度画像を生成可能な手法であれば、任意の手法を用いることができる。
【０１１４】
また、上記第３の実施形態においては、画像ファイルＦ１のファイルヘッダに、輝度画像の有無を表す情報およびタイミング情報を記述することにより、これらの情報を画像ファイルＦ１に付与しているが、これらの情報を記述したテキストファイルを生成し、テキストファイルおよび画像ファイルＦ１のファイル名を共通化したり、テキストファイルおよび画像ファイルＦ１を同一のフォルダに格納する等により、これらの情報を画像ファイルＦ１に付与するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上記第３の実施形態においては、輝度画像Ｓ４のフレーム位置をタイミング情報として用いているが、輝度画像Ｓ４の直前または直後の距離画像Ｓ３のフレーム位置をタイミング情報として用いるようにしてもよい。
【０１１６】
以上、本発明の実施形態に係る測距装置１，１Ａについて説明したが、コンピュータを、上記の第１の距離画像生成部３１、第２の距離画像生成部３２、距離画像生成部４１および輝度画像生成部４２に対応する手段として機能させ、図６，９，１４，１９，２２に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の１つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の実施形態の１つである。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施形態によるファイル生成装置を適用した測距装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】位相差の算出を説明するための図
【図３】第１の実施形態におけるＣＣＤからの受光信号の取得を説明するための図（その１）
【図４】第１の実施形態における測距光の変調周期と反射光の受光のタイミングを示す図
【図５】第１の実施形態における受光素子から電荷を読み出すための回路図
【図６】第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図７】第１の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その１）
【図８】第１の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その２）
【図９】第１の実施形態における画像ファイルの一覧画面の表示時に行われる処理を示すフローチャート
【図１０】第１の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図（その１）
【図１１】第１の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図（その２）
【図１２】第２の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その１）
【図１３】第２の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その２）
【図１４】第２の実施形態における画像ファイルの一覧画面の表示時に行われる処理を示すフローチャート
【図１５】第２の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図
【図１６】本発明の第３の実施形態によるファイル生成装置を適用した測距装置の構成を示す概略ブロック図
【図１７】第３の実施形態における受光素子単位を説明するための図
【図１８】第３の実施形態における輝度情報の算出を説明するための図
【図１９】第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図２０】第３の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その１）
【図２１】第３の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その２）
【図２２】第３の実施形態における画像ファイルの一覧画面の表示時に行われる処理を示すフローチャート
【図２３】第３の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図（その１）
【図２４】第３の実施形態におけるサムネイル画像の一覧画面を示す図（その２）
【図２５】第３の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その３）
【図２６】第３の実施形態における画像ファイルのファイル構成を示す図（その４）
【符号の説明】
【０１１８】
１，１Ａ    測距装置
２    撮像部
３    測距光照射部
１３    ＣＣＤ
１９    撮像制御部
２４    ファイル生成部
２６    メディア制御部
２８    表示制御部
２９    記録メディア
３０    モニタ
３１    第１の距離画像生成部
３２    第２の距離画像生成部
３３    ＣＰＵ
４１    距離画像生成部
４２    輝度画像生成部
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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