(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラの鏡筒部先端に装着可能であり、３次元画像データを検出する３次元画像検出ユニットであって、
被写体に測距光を照射する光源部と、
前記被写体からの前記測距光の反射光を受光し、その受光量に応じて前記被写体までの距離を測定して前記被写体の前記３次元画像データを検出する３次元画像検出部と、
前記３次元画像検出ユニットに入射した光を前記反射光と、前記反射光以外の光成分とに分けて前記カメラ内に導く入射光分岐手段とを備えることを特徴とする前記３次元画像検出ユニット。
【請求項２】
前記カメラの画像検出動作に連動して、前記３次元画像検出部において前記３次元画像データの検出を開始させる検出動作連動部を備えることを特徴とする請求項１に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項３】
前記検出動作連動部が、前記カメラのレリーズスイッチの作動に応じて前記カメラから出力されるトリガ信号に基づいて前記３次元画像データの検出を開始させることを特徴とする請求項２に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項４】
前記カメラが、前記トリガ信号を出力するホットシュー部を備え、前記検出動作連動部が、前記ホットシュー部に接続可能な前記トリガ信号を伝送する第１の伝送ケーブルを備えることを特徴とする請求項３に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項５】
前記カメラが、前記レリーズスイッチの作動に応じて前記被写体にフラッシュ光を照射するストロボ部を備え、前記検出動作連動部が前記フラッシュ光の反射光を感知して前記３次元画像データの検出を開始させることを特徴とする請求項２に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項６】
前記３次元画像検出部において検出された前記３次元画像データを前記カメラに転送する３次元画像転送部を具備することを特徴とする請求項１に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項７】
前記カメラが前記３次元画像データを入力可能なオプションコネクタを備え、前記３次元画像転送部が、前記オプションコネクタに接続可能な前記３次元画像データを転送する第２の伝送ケーブルを備えることを特徴とする請求項６に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項８】
前記鏡筒部先端に装着されるハウジングを有し、前記カメラに固着され前記ハウジングを支持する位置決めステイ機構を具備することを特徴とする請求項１に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項９】
前記カメラが三脚を装着可能な三脚装着機構を有し、前記位置決めステイ機構が前記三脚装着機構に固定可能な位置決めステイ固定機構を具備することを特徴とする請求項８に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項１０】
前記鏡筒部の外周に沿った筒状のハウジングを有し、前記光源部が、前記ハウジングの外縁に配置されることを特徴とする請求項１に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項１１】
前記測距光および前記反射光が赤外光成分であり、前記入射光分岐手段が赤外光成分を選択的に反射し、赤外光成分以外の光成分を透過する赤外反射ミラーであることを特徴とする請求項１に記載の３次元画像検出ユニット。
【請求項１２】
前記鏡筒部がフィルタを装着可能なねじ止め部を有し、前記ねじ止め部に装着可能な装着機構を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元画像検出ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝播時間測定法を用いて被写体の３次元形状等を検出する３次元画像検出ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光伝播時間測定法を用いた３次元画像検出装置は、パルス変調されたレーザ光を被写体に照射して被写体からの反射光をＣＣＤにおいて受光し、この受光量に応じて被写体までの距離を画素毎に検出することにより、被写体の３次元形状を検出するように構成される。この検出の際には通常、被写体のテクスチャを表すスチル画像（２次元画像）も共に検出され、画素毎に被写体までの距離と２次元画像が対応付けされて被写体の３次元画像が生成される。したがって、この装置を用いてスチルカメラと同様に被写体の２次元画像のみを撮影することも可能であるが、このような使い方をする場合、３次元画像検出に用いるユニットの分だけかさばり、携帯性がよくないという問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の問題点を解決するものであり、従来のデジタルスチルカメラに着脱可能な３次元画像検出ユニットを得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の３次元画像検出ユニットは、カメラの鏡筒部先端に装着可能であり、３次元画像データを検出する３次元画像検出ユニットであって、被写体に測距光を照射する光源部と、被写体からの測距光の反射光を受光し、その受光量に応じて被写体までの距離を測定して被写体の前記３次元画像データを検出する３次元画像検出部と、３次元画像検出ユニットに入射した光を反射光と、反射光以外の光成分とに分けてカメラ内に導く入射光分岐手段とを備えることを特徴とする。
【０００５】
好ましくは、カメラの画像検出動作に連動して、３次元画像検出部において３次元画像データの検出を開始させる検出動作連動部を備える。
【０００６】
例えば、検出動作連動部はカメラのレリーズスイッチの作動に応じてカメラから出力されるトリガ信号に基づいて前記３次元画像データの検出を開始させる。
【０００７】
例えば、カメラがトリガ信号を出力するホットシュー部を備え、検出動作連動部が、ホットシュー部に接続可能なトリガ信号を伝送する第１の伝送ケーブルを備える。
【０００８】
例えば、カメラが、レリーズスイッチの作動に応じて前記被写体にフラッシュ光を照射するストロボ部を備え、検出動作連動部がフラッシュ光の反射光を感知して３次元画像データの検出を開始させる。
【０００９】
好ましくは、３次元画像検出部において検出された３次元画像データをカメラに転送する３次元画像転送部を具備する。より好ましくは、カメラが３次元画像データを入力可能なオプションコネクタを備え、３次元画像転送部が、オプションコネクタに接続可能な前記３次元画像データを転送する第２の伝送ケーブルを備える。
【００１０】
好ましくは、鏡筒部先端に装着されるハウジングを有し、カメラに固着されハウジングを支持する位置決めステイ機構を具備する。より好ましくは、カメラが三脚を装着可能な三脚装着機構を有し、位置決めステイ機構が三脚装着機構に固定可能な位置決めステイ固定機構を具備する。
【００１１】
好ましくは、鏡筒部の外周に沿った筒状のハウジングを有し、光源部が、ハウジングの外縁に配置される。
【００１２】
例えば、測距光および測距光の反射光が赤外光成分であり、入射光分岐手段が赤外光成分を選択的に反射し、赤外光成分以外の光成分を透過する赤外反射ミラーである。
【００１３】
好ましくは、鏡筒部がフィルタを装着可能なねじ止め部を有し、ねじ止め部に装着可能な装着機構を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本実施形態の３次元画像検出ユニットを装着したカメラの外観図である。
【００１５】
カメラ９は通常のスチル画像（２次元画像）を検出する従来公知のデジタルスチルカメラである。略直方体を有するカメラボディ１０の上面にはストロボ（図示せず）のトリガ接点と接続可能なホットシュー１１が設けられ、側面にはパーソナルコンピュータ等とのデータ交換のために用いられるシリアル通信、例えばＵＳＢなどのオプションコネクタ１２が設けられる。鏡筒部１３はカメラボディ１０の前面から垂直に延び、鏡筒部１３の先端には、３次元画像検出ユニット３０が装着される。３次元画像ユニット３０のハウジング３０ａはカメラボディ１０に固定される位置決めステイ機構２０により支持される。
【００１６】
３次元画像検出ユニット３０のハウジング３０ａは鏡筒部１３の外周に嵌合する筒状に形成される。ハウジング３０ａの内周側には第１の赤外反射ミラー３３が設置され、３次元画像検出ユニット３０に入射した光の赤外成分のみを所定の方向に反射するように傾斜する。ハウジング３０ａの正面部には筒状の外縁に沿って光源部３１が配置され、光源部３１の下部にはフラッシュ光検出部３２が設けられる。側面部には液晶表示部３４が設けられる。
【００１７】
ハウジング３０ａの背面部からは第１、第２の伝送ケーブル３５、３６が延出する。第１の伝送ケーブル３５はホットシュー１１に接続され、第２の伝送ケーブル３６はオプションコネクタ１２に接続される。
【００１８】
図２〜図５を用いて位置決めステイ機構２０について説明する。
図２、図３は位置決めステイ機構２０による３次元画像検出ユニット３０のカメラ１０への装着状態を模式的に示すものであり、図２は側面から、図３は底面からの見た図である。
【００１９】
カメラには通常、その鏡筒部の先端においてフィルタ等を装着するためのねじ止め部が形成される。このねじ止め部は一般に雌ねじ状に形成され、ここに雄ねじ状の接続部を有するフィルタ、レンズフード等が装着される。本実施形態では３次元画像検出ユニット３０の内側に、雌ねじ状のねじ止め部に装着可能な雄ねじ状の装着機構を設け、この装着機構をねじ止め部に螺着することにより３次元画像検出ユニット３０をカメラ１０に装着する。鏡筒部先端のねじ止め部はフィルタ装着のために設けられるため、フィルタ等と比較して相対的に重い３次元画像ユニット３０を支持するにはこの構成のみでは強度上十分ではない。そこで本実施形態では、以下のように位置決めステイ機構２０を設けて、３次元画像検出ユニット３０を支持する。
【００２０】
位置決めステイ機構２０は第１の位置決めステイ２１および第２の位置決めステイ２３を有する。第１の位置決めステイ２１は鏡筒部１３に沿って、鏡筒部１３の先端に装着された３次元画像検出ユニット３０のハウジング３０ａから、カメラボディ１０の底面に至る位置にまで延びる。
【００２１】
第１の位置決めステイ２１の３次元画像検出ユニット３０側の端部には、光軸に対して垂直上方に折曲する直立部２５が設けられる。この直立部２５はハウジング３０ａに当接する位置に定められ、この直立部２５に対して垂直すなわち光軸方向に第１の位置決めねじ２６が挿通する。第１の位置決めねじ２６は、ハウジング３０ａに設けられるねじ挿入部３７に螺着され、これにより第１の位置決めステイ２１は３次元画像検出ユニット３０に固着される。直立部２５には図４に示すように、光軸垂直方向に延びる調整穴２５ａが設けられている。この調節穴２５ａにより、カメラボディ１０の外形サイズ等に応じて、鏡筒部１３に平行に第１の位置決めステイ２１を配置して第１の位置決めねじ２６をねじ挿入部３７に螺着させる。
【００２２】
カメラには通常、カメラボディにおいて三脚を装着するための三脚用ねじ挿入部が形成される。本実施形態ではこの三脚用ねじ挿入部を利用して、位置決めステイ機構２０を固定する。第２の位置決めステイ２３はカメラボディ１０の底面に沿って延びる。第２の位置決めねじ２４は光軸に対して垂直上方に向かって第２の位置決めステイ２３を挿通する。この第２の位置決めねじ２４はカメラボディ１０の三脚用ねじ挿入部１４に螺着して、第２の位置決めステイ２３をカメラボディ１０に固定する。第２の位置決めステイ２３の中央部にはカメラ底面に沿って延びる調節穴２３ａが設けられる。これによりカメラボディ１０の三脚用ねじ挿入部１４の位置に応じて、第２の位置決めねじ２４を差し込む位置を調節する。
【００２３】
上述のように第１の位置決めステイ２１は光軸に対して平行に固定され、第２の位置決めステイ２３はカメラボディ１０に平行に固定される。すなわち第１の位置決めステイ２１と第２の位置決めステイ２３は直角に交差する。この第１、第２の位置決めステイ２１、２３はその交差する部分において結合部材２２によって結合される。
【００２４】
結合部材２２は図５に示すように略正方形の板部２７と第1、第2の湾曲部２８、２９からなる。第１の湾曲部２８は板部２７の１組の平行な２辺に設けられ、上方に湾曲している。湾曲部２８の内側に形成される溝２８ａが第1の位置決めステイ２１に係合し、結合部材２２は第1の位置決めステイ２１の長手方向に摺動自在である。一方、第２の湾曲部２９は板部２７において第1の湾曲部２８が設けられない他の１組の２辺に設けられ、下方に湾曲する。第2の湾曲部２９により形成される溝２９ａは第2の位置決めステイ２３に係合し、結合部材２２は第2の位置決めステイ２３の長手方向に摺動自在である。
【００２５】
すなわち結合部材２２により結合された第1、第2の位置決めステイ２１、２３は、互いに直交した状態で結合されたまま、第2の位置決めステイ２３は光軸方向の前後に移動可能であり、第1の位置決めステイ２１はカメラボディ１０の左右方向に移動可能である。このように第1、第2の位置決めステイ２１、２３が結合されることにより、カメラボディ１０に対する鏡筒１３の位置、三脚用ねじ挿入部１４の位置に応じて、位置決めステイ機構２０を固定することができる。
【００２６】
第１、第２の位置決めステイ２１、２３が結合部材２２により結合されることによって、カメラボディ１０に固定された第２の位置決めステイ２３が第１の位置決めステイ２１を支持し、この第１の位置決めステイ２１が３次元画像検出ユニット３０を支持する状態となる。
【００２７】
以上のような位置決めステイ機構２０を用いて、相対的に重い３次元画像検出ユニット３０を支持することにより、３次元画像検出ユニット３０をねじ止め部に装着した状態で保持することができる。また３次元画像検出ユニット３０のカメラ１０への装着にはフィルタ等の装着に用いられるねじ止め部を利用し、位置決めステイ機構２０の固定には三脚用ねじ挿入部１４を利用する。すなわち一般のカメラが具備する構成を用いて３次元画像ユニット３０をカメラ１０に装着、固定するため、カメラ９に特別の機構を付加させる必要がなく、従来のカメラに３次元画像検出ユニット３０を装着することができる。
【００２８】
図６は、鏡筒部１３に３次元画像検出ユニット３０を装着した状態の光源３１および光学系の配置を模式的に示す図である。
光源部３１は複数の発光素子３１ａを有し、それぞれの発光素子３１ａの光軸方向前方には照射レンズ３１ｂが設置される。この発光素子３１ａ、照射レンズ３１ｂは拡散板３８に覆われる。発光素子３１ａは赤外波長域の測距光を出射し、出射された測距光は照射レンズ３１ｂおよび拡散板３８を介して拡散され被写体に照射される。上述のように光源部３１は、鏡筒部１３の外周に沿って筒状に形成されるハウジング３０ａの外縁に配置される（図１参照）。したがって光源部３１から照射された測距光は、鏡筒部１３内の２次元画像用撮影レンズ１５の撮影範囲と略同一範囲を照射することができる。なお、図６には示されないが光源部３１の下部には、後述する受光トリガモードに用いられるフラッシュ光検出部３２が設けられている（図１参照）。
【００２９】
３次元画像検出ユニット３０に入射する光は、第１の赤外反射ミラー３３により分岐される。すなわち、第１の赤外反射ミラー３３は入射した光のうち、赤外波長域の光のみを選択的に反射し、赤外波長域以外の光を透過する。赤外反射ミラー３３により反射された光は、第２の赤外反射ミラー３９に入射する。光は第２の赤外反射ミラー３９によって再び反射され、３次元画像検出ユニット内の撮影レンズ４０を介してＣＣＤ４１において受光される。一方、第１の赤外反射ミラー３３を透過した光は鏡筒部１３内に入射し、２次元画像用撮影レンズ１５を介して、カメラ９において被写体像が検出される。以上のように３次元画像検出ユニット３０に入射した光はその光の波長域に応じて分岐され、カメラ９および３次元画像検出ユニット３０においてそれぞれ受光される。
【００３０】
図７は３次元画像検出ユニット３０の回路構成を示すブロック図である。なお図７において第２の赤外反射ミラーおよび３次元画像検出ユニットにおける撮影レンズは省略されている。
鏡筒部１３の先端に３次元画像検出ユニット３０が装着された状態において、３次元画像検出ユニット３０に入射した光のうち可視光成分は、赤外反射ミラー３３を透過して、２次元画像用撮影レンズ１５を介してカメラ9内に入射する。この可視光成分がカメラボディ１０内の図示しない撮像素子により受光されることにより、２次元画像が検出される。
【００３１】
３次元画像検出ユニット３０に入射した光のうち赤外波長域の光は、第１の赤外反射ミラー３３によって反射されてＣＣＤ４１に受光される。ＣＣＤ４１では受光量に応じた電荷が発生する。ＣＣＤ４１における電荷の蓄積動作、電荷の読出操作等の動作はＣＣＤ駆動回路４２によって制御される。ＣＣＤ４１から読み出された電荷信号すなわち画像信号はアンプ４３において増幅され、Ａ／Ｄ変換器４４においてアナログ信号からデジタルの画像信号に変換される。デジタルの画像信号は撮像信号処理回路に４５においてガンマ補正等の処理が施され、画像メモリ４６において一時的に格納される。ＣＣＤ駆動回路４２、撮像信号処理回路４５はシステムコントロール回路４７によって制御される。
【００３２】
システムコントロール回路４７は、インターフェース回路４８に接続され、インターフェース４８はインターフェースコネクタ４９に接続される。画像メモリ４６から読み出された画像信号は、インターフェースコネクタ４９とカメラボディ１０のオプションコネクタ１２に接続された第２の伝送ケーブル３６を介して、カメラ９に転送可能である。またシステムコントロール回路４７には、液晶表示素子３４ａが接続される。液晶表示素子３４ａはシステムコントロール回路４７の制御により所定の表示を行う。
【００３３】
システムコントロール回路４７には通常駆動パルス発生回路５０、３次元画像用駆動パルス発生回路５１および２Ｄ／３Ｄ切替回路５２が接続される。ＣＣＤ４１はシステムコントロール回路４４の制御により、赤外２次元画像および３次元画像の検出を行う。赤外２次元画像を検出する時には、システムコントロール回路４７により、２Ｄ／３Ｄ切替回路５２が２次元画像検出の動作に切りかえられて、通常駆動パルス発生回路５０から通常駆動パルス信号がＣＣＤ駆動回路４２に出力される。すなわちＣＣＤ４１は通常駆動パルス信号に基づいて、通常のビデオ駆動し、赤外反射ミラー３３により反射された赤外領域の光を受光して赤外２次元画像を検出する。
【００３４】
３次元画像を検出する時には、システムコントロール回路４７により、２Ｄ／３Ｄ切替回路５２が３次元画像検出の動作に切替えられて３次元画像用駆動パルス発生回路５１から３次元画像用駆動パルス信号がＣＣＤ駆動回路４２に出力される。すなわちＣＣＤ４１は３次元画像用駆動パルス信号に基づいて制御され、後述の距離画像の検出動作を行う。
【００３５】
３次元画像用駆動パルス発生回路５１には発光素子制御回路５３が接続される。発光素子制御回路５３には発光素子３１aが接続される。発光素子制御回路５３は、３次元画像用駆動パルス発生回路５０から出力される３次元画像用駆動パルス信号に基づいて発光素子３１ａの発光動作を制御する。発光素子３１ａはレーザダイオード（ＬD）であり、発光素子３１ａから照射されるレーザ光は被写体に照射され、測距光として後述の距離測定に用いられる。
【００３６】
本実施形態では、カメラ９のレリーズスイッチ（図示せず）の操作に連動して３次元画像検出ユニット３０において画像検出動作が開始される。すなわちカメラ９においてレリーズスイッチが操作されると、カメラ９による２次元画像の検出動作と３次元画像検出ユニット３０による画像検出動作とが開始される。このレリーズスイッチの操作に連動させるモードとして外部トリガモードと受光トリガモードとがある。
【００３７】
外部トリガモードは、カメラ９のレリーズスイッチが押下されたときにホットシュー１１から出力されるトリガ信号を利用して検出動作を連動させるモードである。ホットシュー１１から出力されるトリガ信号は、レリーズスイッチの操作に連動してストロボからフラッシュ光を照射させるために出力される信号である。外部トリガモードでは、このトリガ信号が第１の伝送ケーブル３５を介して、３次元画像検出ユニット３０に伝達される。３次元画像検出ユニット３０に入力されたトリガ信号は、外部トリガ入力回路５４を介してシステムコントロール回路４７に入力される。システムコントロール回路４７はこのトリガ信号に応じて、画像検出の開始を制御する。このモードによると、ホットシュー１１を有する従来のデジタルスチルカメラを用いて、カメラ９と３次元画像検出ユニット３０の検出動作を連動させることができる。
【００３８】
受光トリガモードはカメラ９のレリーズスイッチが押下されたときに同時に照射されるフラッシュ光を利用して検出動作を連動させるモードである。カメラ９のレリーズスイッチが押下されると、これに連動してカメラ９に内蔵されたストロボからフラッシュ光が照射される。受光トリガモードでは、このフラッシュ光の反射光がフラッシュ光検出部３２で感知される。フラッシュ光を感知すると受光トリガ発生回路５５においてトリガ信号が発生し、システムコントロール回路４７に伝達される。システムコントロール回路４７はこのトリガ信号に応じて、画像検出の開始を制御する。このモードによると、ストロボを内蔵する従来のデジタルスチルカメラを用いて、カメラ９と３次元画像検出ユニット３０の検出動作を連動させることができる。
【００３９】
このようにカメラ９のレリーズスイッチの操作に連動して３次元画像検出ユニット３０で画像検出を行うことにより、レリーズスイッチを１回押下することでカメラ９による２次元画像、３次元画像検出ユニット３０による距離画像および赤外２次元画像を得ることができる。これらの画像は同一光軸によって検出されるため、２次元画像と赤外２次元画像とを比較し、補正処理が可能である。またカメラ９において検出された高精細な２次元画像と３次元画像検出ユニット３０において検出された距離画像を画素毎に対応させることにより、高精細な３次元画像を生成することができる。
【００４０】
次に図８および図９を参照して、本実施形態における３次元画像検出の距離測定の原理について説明する。なお図９において横軸は時間ｔである。
【００４１】
距離測定装置Ｂから出力された測距光は被写体Ｓにおいて反射し、図示しないＣＣＤによって受光される。測距光は所定のパルス幅Ｈを有するパルス状の光であり、したがって被写体Ｓからの反射光も、同じパルス幅Ｈを有するパルス状の光である。また反射光のパルスの立ち上がりは、測距光のパルスの立ち上がりよりも時間δ・ｔ（δは遅延係数）だけ遅れる。測距光を反射光は距離測定装置Ｂと被写体Ｓの間の２倍の距離ｒを進んだことになるから、その距離ｒは（１）式により得られる。ただしＣは光速である。
ｒ＝δ・ｔ・Ｃ／２                                          …（１）
【００４２】
例えば測距光のパルスの立ち上がりから反射光を検出可能な状態に定め、反射光のパルスが立ち下がる前に検出不可能な状態に切換えるようにすると、すなわち反射光検出期間Ｔを設けると、この反射光検出期間Ｔにおける受光量Ａは距離ｒの関数である。すなわち受光量Ａは、距離ｒが大きくなるほど（時間δ・ｔが大きくなるほど）小さくなる。
【００４３】
本実施形態では上述した原理を利用して、ＣＣＤ４１に設けられ、２次元的に配列された複数のフォトダイオードにおいてそれぞれ受光量Ａを検出することにより、３次元画像検出ユニット３０から被写体までの距離を検出し、被写体Ｓの３次元画像を示すデータを入力している。
【００４４】
次に、図１０を用いて、本実施形態における３次元画像検出の動作を説明する。
ステップ１０１において図示しない電源スイッチがオン状態に定められると、ステップ１０２においてカメラ９がＰＣ通信モードにあるか否が判断される。すなわち、カメラ９がパーソナルコンピュータ等とのデータ交換が可能なモードに設定されているか否かが判断される。ＰＣ通信モードであると判断されるとステップ１０３において３次元画像検出ユニット３０において検出された３次元画像データが第２の伝送ケーブル３６、オプションコネクタ１２を介してカメラ９に転送され記録される。ステップ１０４においてデータの伝送が終了したか否かが判断され、終了した時はステップ１０５へ移行する。
【００４５】
ステップ１０５ではモードが受光トリガモードに設定されているか否かが判断される。受光トリガモードであると判断されると、ステップ１０７に進み、フラッシュ光検出部３２においてフラッシュ光が受光されるまで待機する。一方ステップ１０５で受光トリガモードでないと判断されると、ステップ１０６に進み、モードが外部トリガモードに設定されているか否かが判断される。外部トリガモードであると判断されるとステップ１０８に進み、ホットシュー１１からのトリガ信号が入力されるまで待機する。なおモードの切替えは、３次元画像検出ユニット３０に設けられるモード切替スイッチ（図示せず）を手動で切替えることにより行われ、選択されているモードが液晶表示部３４に表示される。
【００４６】
ステップ１０７においてフラッシュ光が受光されるか、又はステップ１０８においてホットシュー１１からのトリガ信号が入力された場合、ステップ２０１〜２０９において３次元画像の検出が開始される。ステップ２０１では測距光制御が開始される。すなわち発光素子３１ａが駆動され、パルス状の測距光が照射される。次いでステップ２０２においてＣＣＤ４１による検知制御が開始される。すなわち上述した距離測定の原理に基づく距離情報の検出動作が開始される。検出された距離情報の信号電荷は画像信号としてＣＣＤ４１から出力される。この画像信号は画像メモリ４６において一時的に記憶される。ステップ２０３では測距光制御がオフ状態に切換えられ、発光素子３１ａの発光動作が停止する。
【００４７】
ステップ２０４では、ＣＣＤ４１によって赤外２次元画像の検出動作が行われる。すなわちＣＣＤ４１による通常の撮影動作（ＣＣＤビデオ制御）がオン状態に定められ、検知制御が開始される。赤外２次元画像の画像信号がＣＣＤ４１から出力され、画像メモリ４６に一時的に記憶される。
【００４８】
ステップ２０５では、ステップ２０２において得られた距離情報を用いて距離測定（Ｄ）データの演算処理が行われる。このＤデータは被写体から３次元画像検出ユニット３０までの距離ｒに対応している。ステップ２０６においてＤデータが出力されて、画像メモリ４６に一時的に記憶される。
【００４９】
ステップ２０７では、Ｄデータに対してテクスチャの貼り付け処理が行われる。すなわち、画像メモリ４６から赤外２次元画像の画像信号とＤデータが読み出されて画素毎に２次元画像の画像信号とＤデータとの対応付けが行われ、被写体の３次元画像データが生成される。
【００５０】
ステップ２０８では３次元画像データに対して画像圧縮処理が行われる。画像圧縮された３次元画像データは、ステップ２０９において画像メモリ４６において一時的に記憶され検出動作は終了する。その後ステップ１０１に戻り、電源スイッチがオフ状態に定められるまでこのルーチンは繰り返される。
【００５１】
本実施形態では３次元画像検出ユニット３０で得られた３次元画像データは第２の伝送ケーブル３６を介してカメラ９に転送され、カメラ９において記録されたが、第２の伝送ケーブル３６をパーソナルコンピュータに接続することにより、３次元画像データをパーソナルコンピュータに転送し、モニタ等に表示できることは言うまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明により、従来のデジタルスチルカメラに着脱可能な３次元画像検出ユニットを得ることができ、この３次元画像検出ユニットを装着したデジタルスチルカメラを３次元画像検出装置として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】３次元画像検出ユニットを装着したカメラの外観図である。
【図２】３次元画像検出ユニットとカメラの装着状態を側面から示す図である。
【図３】３次元画像検出ユニットとカメラの装着状態を底面から示す図である。
【図４】第１の位置決めねじによる第１の位置決めステイの固定状態を示す図である。
【図５】結合部材の形状を示す図である。
【図６】３次元画像検出ユニットを鏡筒部に装着した状態の光源部、光学系の位置関係を模式的に示した図である。
【図７】３次元画像検出ユニットの回路構成を示すブロック図である。
【図８】測距光による距離測定の原理を説明するための図である。
【図９】測距光、反射光、ゲートパルスおよびＣＣＤが受光する光量分布を示す図である。
【図１０】３次元画像検出の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１  ホットシュー
１２  オプションコネクタ
１３  鏡筒部
２０  位置決めステイ機構
３０  ３次元画像検出ユニット
【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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