(57)【要約】【課題】簡単な構成で被写体の位置を特定できる光学機器システム及び被写体位置特定方法を提供する。【解決手段】発光部４５０のＬＥＤチップ４５１から出射された赤外光はビームスプリッタ４６０で反射され、撮影レンズ４１０を通して被写体１００に達する。被写体１００で反射された反射光はビームスプリッタ４６０を透過し、撮像部４２０の、ＬＥＤチップ４５１と対応する領域に入射する。被写体１００の周囲を照射した赤外光は被写体１００の周囲を通ってそのまま進行し、撮像部４２０に戻ってこない。制御部４３０は被写体１００とその周囲との間に生じた反射光の強度差に基づいて撮影された画像を演算処理し、被写体１００の輪郭を特定し被写体１００を抽出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を被写体へ向けて照射する照射手段と、
前記被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された撮像信号に基いて前記被写体を特定する制御手段と
を備えていることを特徴とする光学機器システム。
【請求項２】
前記照射手段と前記撮像手段とは光学的に等価な位置にあることを特徴とする請求項１記載の光学機器システム。
【請求項３】
前記照射手段は複数の発光素子を有し、前記撮像手段は前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ受光する複数の受光素子を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光学機器システム。
【請求項４】
前記複数の発光素子のうちのいずれかの発光素子から出射された光は、前記複数の受光素子のうちの前記発光素子と対応する受光素子で独立して受光されることを特徴とする請求項３記載の光学機器システム。
【請求項５】
前記照射手段は前記光を所定の時間間隔で点滅させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の光学機器システム。
【請求項６】
前記制御手段は前記被写体からの反射光の強度に基いて前記被写体の輪郭を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の光学機器システム。
【請求項７】
前記制御手段は特定した前記被写体の周辺部に光を照射するように前記照射手段を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の光学機器システム。
【請求項８】
前記制御手段は前記照射手段からの光の発光間隔において前記被写体の記録用画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載の光学機器システム。
【請求項９】
被写体に光を照射する照射工程と、前記被写体からの反射光を光学的に等価な位置で受光する受光工程と、前記被写体からの反射光の強度に基いて前記被写体を特定する被写体特定工程とを含むことを特徴とする被写体位置特定方法。
【請求項１０】
前記被写体及びその周辺部からの反射光の強度の変化に基いて、前記被写体特定工程で特定された前記被写体を追尾する被写体追尾工程を含むことを特徴とする請求項９記載の被写体位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光学機器システム及び被写体位置特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動する被写体を確実に撮影することができる撮影装置として、特開２００２−３１４８５１号公報に記載されたものが知られている。この撮影装置を使用するには、被写体にＧＰＳ等で構成された被写体位置検出部を取り付ける必要がある。この撮影装置は、無線により被写体位置検出部から受信した被写体位置と、自ら検出した撮影装置の位置及び姿勢とから、撮影画面に対する被写体像の位置と撮影装置から被写体までの距離とを演算する演算部と、ファインダ画面上に被写体像の位置や方向を示すマークを表示する目標表示部とを備えている。
【特許文献１】特開２００２−３１４８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記撮影装置には、被写体の位置を特定するのに被写体からの信号だけでなく人工衛星からの信号を受信する装置が必要であるため、部品点数が多くなり、撮影装置の構成が複雑になるという問題があった。
【０００４】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は簡単な構成で被写体の位置を特定できる光学機器システム及び被写体位置特定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の課題を解決するため請求項１記載の発明は、光を被写体へ向けて照射する照射手段と、前記被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出力された撮像信号に基いて前記被写体を特定する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光学機器システムにおいて、前記照射手段と前記撮像手段とは光学的に等価な位置にあることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光学機器システムにおいて、前記照射手段は複数の発光素子を有し、前記撮像手段は前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ受光する複数の受光素子を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光学機器システムにおいて、前記複数の発光素子のうちのいずれかの発光素子から出射された光は、前記複数の受光素子のうちの前記発光素子と対応する受光素子で独立して受光されることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の光学機器システムにおいて、前記照射手段は前記光を特定の時間間隔で点滅させることを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の光学機器システムにおいて、前記制御手段は前記被写体からの反射光の強度に基いて前記被写体の輪郭を検出することを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の光学機器システムにおいて、前記制御手段は特定した前記被写体の周辺部に光を照射するように前記照射手段を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項５〜７のいずれか１項記載の光学機器システムにおいて、前記制御手段は前記照射手段からの光の発光間隔において前記被写体の記録用画像を撮像するように前記撮像手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項９記載の発明は、被写体に光を照射する照射工程と、前記被写体からの反射光を光学的に等価な位置で受光する受光工程と、前記被写体からの反射光の強度に基いて前記被写体を特定する被写体特定工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の被写体位置特定方法において、前記被写体及びその周辺部からの反射光の強度の変化に基いて、前記被写体特定工程で特定された前記被写体を追尾する被写体追尾工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、簡単な構成で被写体の位置を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の一実施形態に係る光学機器システムを説明するためのブロック図である。
【００１８】
電子カメラ、ビデオカメラ等の撮影装置（光学機器システム）４００はレンズ４１０と撮像部（撮像手段）４２０と制御部（制御手段）と表示部（表示手段）４４０とビームスプリッタ４６０と発光部（照射手段）４５０とを備えている。
【００１９】
制御部４３０としては例えばマイクロコンピュータを用いることができる。制御部４３０はバッテリ（図示せず）からの電力供給を受けて動作する。
【００２０】
制御部４３０は撮像部４２０の出力に基いて被写体１００の輪郭を検出する。また、制御部４３０は発光部４５０から出射される赤外光を特定の時間間隔で点滅させる。更に、制御部４３０は特定した被写体１００の周辺部に光を照射するように発光部４５０を制御する。
【００２１】
表示部４４０としては例えば液晶パネルを用いることができる。
【００２２】
ビームスプリッタ４６０はレンズ４１０と撮像部４２０との間の光軸上に配置されている。ビームスプリッタ４６０で反射された赤外光は被写体１００に照射され、被写体１００で反射された光はビームスプリッタ４６０を透過する。
【００２３】
なお、図１には１つのレンズでレンズ４１０が描かれているが、実際には複数のレンズでレンズ４１０が構成される。
【００２４】
発光部４５０は電磁波を放射する発光素子である。発光部４５０として、例えば可視光（波長：４００〜７５０ｎｍ）や人間の目で検知できない赤外光（波長：７５０ｎｍ〜１０００μｍ）を放射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。この実施形態では、波長８５０ｎｍの赤外光を放射する赤外線発光ＬＥＤが発光部４５０として用いられている。
【００２５】
発光部４５０は図示しない送信用ＩＣ、発振回路等を備えている。発光部４５０はバッテリに接続されている。発光部４５０の動作は所定の時間間隔で赤外線発光ＬＥＤが点滅を繰り返すように制御部４５０によって制御される。赤外線発光ＬＥＤを所定の時間間隔で点滅を繰り返すように制御することで、太陽光等に含まれる赤外光と区別することができる。
【００２６】
発光部４５０は１個のパッケージ（図示せず）内に矩形状のＬＥＤチップ（発光素子）４５１を２次元的（図１では簡略化して４行４列としているが、これに限らず、より多数であってもよい）に配置したものである。例えば、各ＬＥＤチップ４５１に順バイアス方向に電圧をかけたとき、各ＬＥＤチップ４５１の表面から赤外光がそれぞれ放射される。
【００２７】
撮像部４２０としては例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いることができる。ＣＣＤはレンズ４１０を通った被写体１００からの光を受光し、受光した光を映像信号に変換する。ＣＣＤは人間の目で検出可能な波長の光（可視光）よりも長波長の赤外光を検出することができる。発光部４５０の各ＬＥＤチップ４５１から出射された赤外光を受光する図示しない複数の画素（受光素子）が、例えばＬＥＤチップ４５１と同じように２次元的に配置されている。複数のＬＥＤチップ４５１のうちのいずれかのＬＥＤチップ４５１から出射された赤外光はＣＣＤの複数の領域のうちの各ＬＥＤチップ４５１と対応する領域で独立して受光される。
【００２８】
次に、上記光学機器システムの動作について図１、２を用いて説明する。
【００２９】
図２は撮像部４２０の撮像領域３００を示す図である。便宜上、図２には被写体１００の輪郭１００Ａが示されている。
【００３０】
発光部４５０のＬＥＤチップ４５１から出射された赤外光はビームスプリッタ４６０で反射され、レンズ４１０を経由して被写体１００に達する（照射工程）。被写体１００で反射された反射光はレンズ４１０を経由してビームスプリッタ４６０を透過し、撮像部４２０の、ＬＥＤチップ４５１と対応する領域（撮像領域３００のうちのドットで表示された被写体領域３００Ａ）に入射し、映像信号に変換される（受光工程）。
【００３１】
これに対し、被写体１００の周囲に照射された赤外光は被写体１００の周囲を通り過ぎるため、撮像部４２０に戻ってこない。
【００３２】
そのため、図２からわかるように、被写体領域３００Ａとこの被写体領域３００Ａを包囲する被写体周辺領域３００Ｂとの間に反射光の強度差が生じる。
【００３３】
制御部４３０は上記反射光の強度差に基づいて撮影された画像を演算処理し、被写体１００の輪郭を検出し被写体１００を特定する（被写体特定工程）（図２参照）。このように被写体１００を特定したとき、撮影者は被写体１００にピントを合わせることで、ピントの合った被写体１００の画像（記録用画像）を撮影することができる。なお、撮影は発光部４５０の発光間隔において行われる。
【００３４】
なお、被写体１００を特定したとき、自動的に被写体１００にピントを合わせる機能を撮影装置に持たせる（例えば、ピントが合ったときの映像信号の高周波成分が最大になるＣＣＤの特性を利用する）ことによって、被写体１００の特定後に行われる手動による撮影者のピント合わせの操作を不要にできる。
【００３５】
次に、被写体１００が移動した場合の被写体１００の特定について説明する。
【００３６】
制御部４３０は被写体１００の周辺部だけに赤外光が照射されるように発光部４５０のＬＥＤチップ４５１を制御する。被写体１００が移動すると、被写体１００の移動方向と反対方向の領域からは光が戻ってこない。反対に、被写体１００の移動方向の領域からは光が戻ってくる。
【００３７】
制御部４３０は撮像部４２０で受光される反射光強度の変化を逐次演算処理し、被写体１００を特定する。
【００３８】
制御部４３０は被写体１００に赤外光が常時照射されるように発光部４５０のＬＥＤチップ４５１を制御する（被写体追尾工程）。
【００３９】
したがって、被写体１００が移動しても撮影者は常に被写体１００を特定することができ、常にピントの合った被写体１００の画像を撮影することができる。なお、撮影は発光部４５０の発光間隔において行われる。
【００４０】
この実施形態によれば、被写体１００からの反射光に基いて被写体１００の位置を特定する構成であるので、部品点数が少なくて済み、構成お簡素化を実現することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、発光部４５０に赤外光を放射する赤外線発光ＬＥＤを用いたが、可視光を放射するＬＥＤを用いるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、赤外線発光ＬＥＤを所定の時間間隔で点滅させたが、赤外線発光ＬＥＤを点滅させなくてもよい。
【００４３】
更に、上記各実施形態では撮像部４２０としてＣＣＤを一例として挙げたが、撮像部４２０はこれに限られるものではなく、例えばＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型センサ等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る光学機器システムを説明するためのブロック図である。
【図２】図２は撮像部の撮像領域を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００：被写体、４００：撮影装置（光学機器システム）、４１０：レンズ、４２０：撮像部（撮像手段）、４３０：制御部（制御手段）、４４０：表示部（表示手段）、４５０：発光部（照射手段）、４５１：ＬＥＤチップ（発光素子）、４６０：ビームスプリッタ。
【図１】
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【図２】
2007195113.tif 000004