(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを通して結像された被写体像をイメージセンサで撮像し、撮像して得た画像データを着脱式のメモリーカードに記録するデジタルカメラにおいて、
モード切替え操作手段と、所定モードへの設定操作により撮影レンズを一定のピント位置に移動させるとともにイメージセンサを一定の周期で継続して動作させ、順次に得られる画像のパターンを比較してカメラ本体の移動方向及び移動距離を算出し、かつカメラ本体に設けられたデジタルカメラ用の操作ボタンをマウスのクリックボタンに切替える制御手段と、この制御手段から得られるカメラ本体の移動方向及び移動距離に関する移動データ、クリックボタンの操作信号、並びに、前記メモリーカードから読み出したデータを外部機器に出力する出力手段とを備え、マウスと使用しながらメモリーカードリーダとしても兼用できるようにしたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記出力手段は、マウスとしての通信と、メモリーカードリーダとしての通信とを時刻毎に割り当ることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
撮影レンズを真下に向けた姿勢でカメラ本体を水平に支持するマウスアダプタを備え、カメラ本体又はマウスアダプタのいずれかにイメージセンサで撮像される範囲の少なくとも一部を照明する光源が組み込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラに関するものであり、特にモード切替えによって光学式マウスとしても使用可能なマウス兼用デジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータなどへの外部操作入力装置としてマウスが一般に使用されている。特開平９−３４６３３号公報に記載されたマウスシステムは、使用者によって移動操作されるマウス本体の移動をカメラで監視し、マウス本体の移動方向や移動量を光学的に測定してその移動情報をパーソナルコンピュータに入力する。また、特開２００１−３０６２４４号公報に記載されたシステムは、マウス本体にカメラが内蔵されており、特定の画像パターンを記録した基体の表面に沿ってマウス本体を移動するようにしている。そして、基体の表面から適宜の画像パターンをキャプチャしながらマウス本体の移動情報をパーソナルコンピュータに入力する。
【０００３】
これらのマウスシステムによれば、ボールやローラなどのような機械的な変位を伴う移動検出手段を要せずにマウス本体の移動情報を非接触で得ることができるので、マウス本体のメンテナンスがほとんど不要になり、マウス本体の移動情報を迅速かつ正確に検出できるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のシステムではマウス本体の他にマウス本体を撮影するためのカメラが不可欠であり、装置の大型化、複雑化及びコストアップが避けられない。また、後者のシステムではマウス本体の他に特定の画像パターンを記録した専用の基体が必要で、この基体の表面に傷や汚れがついて画像パターンに乱れが生じた場合には、正確な移動情報が得にくくなるという欠点がある。
【０００５】
本発明は以上を考慮してなされたもので、もともと画像を撮影する機能を備えたデジタルカメラにマウス用の画像処理機能を付加しておくことにより、デジタルカメラをマウスとしても利用できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
撮影レンズを通して結像された被写体像をイメージセンサで撮像し、撮像して得た画像データを着脱式のメモリーカードに記録するデジタルカメラにおいて、モード切替え操作手段と、所定モードへの設定操作により撮影レンズを一定のピント位置に移動させるとともにイメージセンサを一定の周期で継続して動作させ、順次に得られる画像のパターンを比較してカメラ本体の移動方向及び移動距離を算出し、かつカメラ本体に設けられたデジタルカメラ用の操作ボタンをマウスのクリックボタンに切替える制御手段と、この制御手段から得られるカメラ本体の移動方向及び移動距離に関する移動データ、クリックボタンの操作信号、並びに、前記メモリーカードから読み出したデータを外部機器に出力する出力手段とを備え、マウスと使用しながらメモリーカードリーダとしても兼用できるようにする。
【０００７】
なお、前記出力手段は、マウスとしての通信と、メモリーカードリーダとしての通信とを時刻毎に割り当ることが好ましい。
【０００８】
上述のデジタルカメラは、撮影レンズを真下に向けた姿勢でカメラ本体を水平に支持するマウスアダプタを備え、カメラ本体又はマウスアダプタのいずれかにイメージセンサで撮像される範囲の少なくとも一部を照明する光源が組み込まれている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるデジタルカメラ１０の前面外観を示す斜視図である。カメラ本体１２の前面には、撮影レンズ１４を備えたレンズ鏡筒１６、被写体に向けてストロボ光を照射するストロボ発光部１８、セルフタイマー使用時に撮影のタイミングを知らせるＬＥＤ２０が設けられている。カメラ本体１２の上面には、シャッターレリーズ操作に用いられるシャッターボタン２２が備えられている。
【００１０】
図２は、デジタルカメラ１０の背面外観を示す斜視図である。カメラ本体１２の背面には、操作する度にカメラ本体１２のＯＮ、ＯＦＦが切り替わる電源スイッチ２４、画像表示用のＬＣＤ（液晶表示パネル）２６、カメラ本体１２のモード切替えを行うモード切替えボタン２８、マウスモード時はクリックボタンとしての役割を果たし、カメラモード時にはカメラの各種設定を行うクリックボタン３０、３２が設けられている。カメラ本体１２の側面にはメモリーカード３４が装填される装填部３６が設けられており、メモリーカード３６の着脱はイジェクトスイッチ３８により操作できる。
【００１１】
デジタルカメラ１０には、デジタルカメラの機能を使用するカメラモードと、マウスの機能を使用するマウスモードと、マウスとして使用しながらメモリーカードリーダーの機能も使用するマウス＋カードリーダーモードの３種類のモードがある。ユーザーは、モード切替えボタン２８でモードの選択を行うことができる。デジタルカメラ１０のシステム構造を示す図３において、モード切替えボタン２８はＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は選択されたモード毎にシステム内での処理フローを変更するようになっている。
【００１２】
まず第一に、カメラモードに設定したときの処理フローについて説明する。撮影レンズ１４の背後には絞り４２とＣＣＤ４４が配置されている。このデジタルカメラ１０はＡＦ（オートフォーカス）機能、及びＡＥ（自動露光）機能を備えている。ＡＦ検出回路４６では被写体までの距離を測定し、その情報に基づいてＣＰＵ４０は適正なレンズの位置を算出して撮像コントローラ４８に伝える。撮像コントローラ４８はその値に基づいて撮影レンズ１４の位置を制御する。またＡＥ検出回路５０では被写体の光量を測定し、その測定値に基づいてＣＰＵ４０は適正な絞り値とシャッター速度を算出して撮像コントローラ４８に伝える。撮像コントローラ４８はその値に基づいて絞り４２とＣＣＤ４４を制御する。このように制御された撮影レンズ１４と絞り４２を透過した被写体光は、ＣＣＤ４４でシリアルな撮像信号に変換され、データ処理コントローラ５２に入力される。
【００１３】
次に撮像信号は、データ処理コントローラ５２に含まれるＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）５４、ＡＭＰ５６でサンプリング処理及び増幅された後、Ａ／Ｄ変換５８の処理によってデジタルデータ化され、一旦内蔵メモリ６０に書き込まれる。内蔵メモリ６０に書き込まれたデジタルデータは引き続き画像信号処理回路６２に送られ、輝度信号と色信号とを分離するＹＣ処理や、ガンマ補正等の補正処理、輪郭補正処理等が行われた後、画像データとして再度内蔵メモリ６０に保存される。その後、画像データは内蔵メモリ６０から読み出され、リサイズ化処理を施されてＬＣＤ２６にスルー画として表示される。
【００１４】
ＬＣＤ２６にスルー画が表示されているときにシャッターボタン２２を押下して撮影を行うと、画像信号処理回路６２から内蔵メモリ６０に一時的に保存された画像データは、圧縮伸張処理回路６４に読み出されＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group ）方式などによるデータ圧縮処理の後、メモリーカード３４に保存される。また、メモリーカード３４に保存された画像データを読み出し、圧縮伸張処理回路６４で伸張処理を施してＬＣＤ２６に表示させることも可能である。
【００１５】
第二として、マウスモードに設定した時の処理フローについて説明する。デジタルカメラ１０をマウスモードで使用するときには、図４で示すような着脱自在のアダプタ６６をカメラ本体１２の前面に取り付ける。アダプタ６６は中心部をくり貫いた枠状の高さ２〜３ｃｍのプラスチック板であり、撮影レンズ１４の凸部を保護するのと、接地面を平らにし摩擦を小さくしてマウスとして使用し易くする目的がある。
【００１６】
デジタルカメラ１０は、マウスモードに設定されたときにマウスとしての動作を制御する制御手段を備えている。制御手段は、デジタルカメラ１０がマウスモードに設定されると、撮影レンズ１４を一定のピント位置に移動させるとともに、撮像コントローラ４８を制御して一定の周期で継続して撮影を行い、順次に得られる画像のパターンを比較してカメラ本体１２の移動方向及び移動距離を算出する。また、カメラモード時にはデジタルカメラの操作に用いられていた操作ボタンをマウスのクリックボタンに切替える。以下に、マウスモードに設定された時のデジタルカメラ１０の動作について、具体的に説明する。
【００１７】
マウスモードに設定されたとき、被写体はマウスパッドもしくは机上になるので、制御手段はカメラ本体１２から２〜３ｃｍのところでピントが合焦するよう撮影レンズ１４の位置を固定する。またカメラ本体１２の前面に備えられたＬＥＤ２０は常に点灯する。これはマウスとして使用するときには露光過少露光になるため、露光を増加させる目的がある。ＡＥ検出回路５０はカメラモードのときと同様に被写体の光量を測定し、その情報をもとにＣＰＵ４０は絞り値とシャッター速度を算出して撮像コントローラ４８に伝える。また、制御手段は一定の時刻毎に撮影を行うよう撮像コントローラ４８を制御するので、撮像コントローラ４８は上述した絞り値とシャッター速度と撮影タイミング等の情報に基づいて、絞り４２とＣＣＤ４４を作動させる。
【００１８】
ある時刻に撮像された被写体光は、カメラモードのときと同様に、ＣＣＤ４４でシリアルな撮像信号に変換され、データ処理コントローラ５２に入力される。その後ＣＤＳ５４、ＡＭＰ５６でサンプリング処理及び増幅され、Ａ／Ｄ変換５８の処理でデジタルデータに変換されて内蔵メモリ６０に書き込まれる。内蔵メモリ６０に書き込まれたデジタルデータは引き続き画像信号処理回路６２に送られ、輝度信号と色信号とを分離するＹＣ処理や、ガンマ補正等の補正処理、輪郭補正処理等が行われた後、画像データとして内蔵メモリ６０に保存される。
【００１９】
このようにして撮像された第１の画像６８を図５に、第１の画像６８より一定時刻だけ後に撮像された第２の画像７０を図６に示す。第１の画像６８と第２の画像７０の画像データが内蔵メモリ６０に保存されると、制御手段に含まれる移動方向演算回路７２は両方の画像データを読み出し、相関を取ってカメラ本体１２の移動方向と移動量を検出する。
【００２０】
ここで、第１の画像と第２の画像との相関を取る方法を図７、８を用いて説明する。移動方向演算回路７２ではまず第１の画像６８を取り込み、図７に示す０から８の方向に一画素分ずらす。一画素分ずらした画像と第２の画像７０を重ね合わせて画素同士の積を取り、さらに全画素に対して総和を取った値を相関値とすると、得られた９個の相関値のうち、最も大きい値を持った方向が移動方向となる。図８に、第１の画像を各９方向に一画素分ずらした画像に第２の画像７０を重ね合わせ、相関を取った結果を示す。図８において、黒色の画素の総和がそれぞれの方向における相関値となり、いま方向４にずらしたときに最も相関値が大きいから、カメラ本体１２は方向４に移動したことが分かる。
【００２１】
移動方向演算回路７２で算出された移動方向と移動量（ここでは１画素分）の情報は、ＵＳＢ７４によって接続されているＰＣ、ＰＤＡ等の情報端末７６に伝達され、情報端末７６のディスプレイ上でカーソルが移動する。
【００２２】
また、マウスのクリック操作は、カメラ本体１２の背面に設けられた左右のクリックボタン３０、３２で行うが、ユーザーは左右のクリックボタン３０、３２の代わりに、カメラ本体１２に備えられている任意のボタンの設定を変更してクリックボタンとして使用することもできる。このことによりユーザーの利便性が良くなる。
【００２３】
第三として、マウス＋カードリーダーモードに設定したときの処理フローについて説明する。図３で、メモリーカード３４はＵＳＢコントローラ７８とＵＳＢ７４を介して情報端末７６に接続されるので、メモリーカード３４と情報端末７６の間でデータの受け渡しが可能である。ＵＳＢ７４はマウスとしての通信と、メモリーカードリーダーとしての通信と同時に２方向への通信はできないため、ＵＳＢコントローラー７８によって時刻毎に割り当てを図り制御されて、あたかも２方向への通信が同時に行われているかのように振舞う。
【００２４】
また、デジタルカメラ１０をマウスモードやマウス＋カードリーダーモードで使用するときには、ＬＣＤ２６画面のバックライト等、マウス機能やカードリーダー機能では使用されない回路の電源を自動的にＯＦＦになるようにして節電をする。
【００２５】
なお本実施例では、マウスモードに設定したときの露光を増加させる手段として、マウスモード時にはカメラ本体１２の前面に備えられたＬＥＤ２０を常に点灯させるとしたが、その他にもＡＭＰ５６のゲインを上げたり、アダプタ６６を透明して外光を取り込む等の方法を使用してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、撮影レンズを通して結像された被写体像をイメージセンサで撮像し、撮像して得た画像データを着脱式のメモリーカードに記録するデジタルカメラにおいて、モード切替え操作手段と、所定モードへの設定操作により撮影レンズを一定のピント位置に移動させるとともにイメージセンサを一定の周期で継続して動作させ、順次に得られる画像のパターンを比較してカメラ本体の移動方向及び移動距離を算出し、かつカメラ本体に設けられたデジタルカメラ用の操作ボタンをマウスのクリックボタンに切替える制御手段と、この制御手段から得られるカメラ本体の移動方向及び移動距離に関する移動データ、クリックボタンの操作信号、並びに、前記メモリーカードから読み出したデータを外部機器に出力する出力手段とを備える。これによりデジタルカメラを外部機器のマウスと使用しながらメモリーカードリーダとしても兼用することができる。
【００２７】
また、前記出力手段は、マウスとしての通信と、メモリーカードリーダとしての通信とを時刻毎に割り当る。これにより、同時に２方向への通信が行えないＵＳＢの場合においても、あたかも２方向の通信が同時に行われているかのようにすることができる。
【００２８】
上述のデジタルカメラは、撮影レンズを真下に向けた姿勢でカメラ本体を水平に支持するマウスアダプタを備え、カメラ本体又はマウスアダプタのいずれかにイメージセンサで撮像される範囲の少なくとも一部を照明する光源が組み込まれている。これによりマウスとして適切に作動することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマウス兼用デジタルカメラの前面外観を示す斜視図である。
【図２】マウス兼用デジタルカメラの背面外観を示す斜視図である。
【図３】マウス兼用デジタルカメラのシステム構造を示すブロック図である。
【図４】マウス兼用デジタルカメラにアダプタ装着するときの外観を示す斜視図である。
【図５】マウス兼用デジタルカメラをマウスモードで使用したときのある特定の時刻における撮像データの例を示す図である。
【図６】マウス兼用デジタルカメラをマウスモードで使用したときの図５より後の時刻における撮像データの例を示す図である。
【図７】マウス兼用デジタルカメラをマウスモードで使用したときのカメラ本体の移動方向を説明する説明図である。
【図８】マウス兼用デジタルカメラに内蔵された移動方向演算回路による移動方向演算方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  デジタルカメラ
１２  カメラ本体
１４  撮影レンズ
３４  メモリーカード
６６  アダプタ
【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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