JP2007072670A - Optical operation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光学式の操作装置に関する。 The present invention relates to an optical operation device.
従来、指の指紋などの特徴の動きに基づいて入力操作を受け付ける操作装置が開発されている。例えば特許文献1の携帯電話には、表示画面のハイライトバーの位置を制御するための運動検出装置が設けられている。この装置は、指を置く撮像面を含むプッシュボタンと該ボタンを取り囲むインジケータリングとを有する。内蔵の光源が撮像面を裏側から照明し、その反射像は光検出素子アレイに収束し、その出力値から運動センサがデジタルデータを生成する。ユーザが指を任意方向に擦るように動かすと、デジタルデータに基づいて指の指紋等の画像を追跡し、XY増分信号を生成し、これによりハイライトバーを表示画面で移動させる。プッシュボタンやインジケータリングが可視光を発することで、ユーザに所定の通知がなされる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an operation device that accepts an input operation based on the movement of a feature such as a fingerprint of a finger has been developed. For example, the mobile phone of
また、操作装置の発光手段からの無駄な発光を抑える技術も開発されている。例えば特許文献2によると、発光手段からの光の反射率を検出し、反射率が基準閾値以下である場合、指先などに光が当たっていないとして、発光量を小さくする。
ところで、携帯電話やデジタルカメラなどの携帯機器での電力は限られているため、微弱な電力浪費であってもなるべく避けたい。この点、特許文献1の技術は、無制限に光源から光を発するため、問題である。また、特許文献2の技術も、反射率を検出するために常時微弱な発光を行わなければならず、無駄な発光防止には不十分である。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、光の反射による操作検出装置において、発光装置の無駄な発光をなるべく抑えることができる技術を提供することを目的とする。
By the way, since power in portable devices such as mobile phones and digital cameras is limited, it is desirable to avoid even a slight power waste. In this respect, the technique of
上述の課題を解決するため、本発明に係る光学式操作装置は、形状的特徴を有する被写体へ発光する発光部と、発光部からの光が被写体に反射した反射光を受光して被写体の撮像信号を出力する撮像部と、撮像部の出力した撮像信号をデジタル画像データに変換する画像データ変換部と、画像データ変換部の変換した画像データから被写体の形状的特徴を検出する特徴検出部と、特徴検出部の検出した被写体の形状的特徴の移動、静止又は移動方向を検出する動き検出部と、動き検出部の検出した被写体の形状的特徴の移動、静止又は移動方向に従って上、下、左、右又は押下を指定する入力操作を認識する操作認識部と、を備えており、かつ、画像データに従って外光の受光量の増減を判断することで発光部の発光開始及び停止を制御する発光制御部を備える。 In order to solve the above-described problems, an optical operation device according to the present invention includes a light-emitting unit that emits light to a subject having a shape feature, and an image of the subject by receiving reflected light reflected from the light-emitting unit on the subject. An image pickup unit that outputs a signal, an image data conversion unit that converts an image pickup signal output from the image pickup unit into digital image data, and a feature detection unit that detects a shape feature of a subject from the image data converted by the image data conversion unit; , Movement detection unit for detecting the movement, rest or movement direction of the shape feature of the object detected by the feature detection unit, movement of the shape feature of the object detected by the movement detection unit, up, down, An operation recognizing unit that recognizes an input operation for designating left, right, or pressing, and controls the start and stop of light emission of the light emitting unit by determining increase / decrease in the amount of external light received according to image data A light control unit.
この発明によると、画像データに従って外光の受光量の増減を判断し、この判断の結果によって発光部の発光開始及び停止を制御する。具体的には、外光の受光量が増加したと判断すれば発光を停止、外光の受光量が減少したと判断すれば発光を開始する。 According to the present invention, the increase / decrease in the amount of external light received is determined according to the image data, and the start and stop of light emission of the light emitting unit are controlled based on the result of this determination. Specifically, light emission is stopped when it is determined that the amount of external light received has increased, and light emission is started when it is determined that the amount of external light received has decreased.
ユーザが入力操作を行う意図が全くない場合、受光部は外光をそのまま受光すると考えられる。このとき、発光を停止すれば、入力操作の検出に使用されない無駄な発光による電力消費を抑えることができる。 If the user has no intention to perform an input operation, it is considered that the light receiving unit receives external light as it is. At this time, if the light emission is stopped, it is possible to suppress power consumption due to useless light emission that is not used for detecting the input operation.
操作認識部は被写体の形状的特徴の静止時間の長さに従って短押し又は長押しを指定する入力操作を認識してもよい。 The operation recognition unit may recognize an input operation that designates a short press or a long press according to the length of the stationary time of the shape feature of the subject.
なお、被写体の形状的特徴とは、指の指紋の形状を含む。ただし、被写体は形状的特徴のある物体であれば何でもよく、例えば特定の形状を有するペンなどであってもよい。 The shape feature of the subject includes the shape of the fingerprint of the finger. However, the subject may be anything as long as it has a shape characteristic, for example, a pen having a specific shape.
この発明によると、画像データに従って外光の受光量の増減を判断し、この判断の結果によって発光部の発光開始及び停止を制御する。具体的には、外光の受光量が増加したと判断すれば発光を停止、外光の受光量が減少したと判断すれば発光を開始する。 According to the present invention, the increase / decrease in the amount of external light received is determined according to the image data, and the start and stop of light emission of the light emitting unit are controlled based on the result of this determination. Specifically, light emission is stopped when it is determined that the amount of external light received has increased, and light emission is started when it is determined that the amount of external light received has decreased.
ユーザが入力操作を行う意図が全くない場合、受光部は外光をそのまま受光すると考えられる。このとき、発光を停止すれば、入力操作の検出に使用されない無駄な発光による電力消費を抑えることができる。 If the user has no intention to perform an input operation, it is considered that the light receiving unit receives external light as it is. At this time, if the light emission is stopped, it is possible to suppress power consumption due to useless light emission that is not used for detecting the input operation.
以下、添付した図面を参照し本発明の好ましい実施の形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施形態に係るデジタルカメラ(以下カメラと略す)100の正面図である。 FIG. 1 is a front view of a digital camera (hereinafter abbreviated as a camera) 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
カメラ100の正面に配備されたレンズ鏡胴60には、ズームレンズ101a及びフォーカスレンズ101bを含む撮影レンズ101が内蔵されており、ズームレンズ101aを光軸方向に移動させることで焦点距離調節が行なわれるとともに、フォーカスレンズ101bを光軸方向に移動させることによりピント調節が行なわれる。
A
レンズ鏡筒60は、カメラボディ180に沈胴した状態から、予め設定された最短焦点距離位置であるワイド端と最長焦点距離位置であるテレ端との間で進退することで、カメラボディ180から繰り出し、また収納される。この図では、レンズ鏡胴60がカメラボディ180に沈胴した状態が示されている。
The
またカメラ100には、非撮影時には撮影レンズ101の前面を覆って撮像レンズ101と外界とを遮ることで撮像レンズ101を保護する状態をつくり出すとともに、撮像時には撮像レンズを外界に露出するレンズカバー61が設けられている。
Further, the
レンズカバー61は開閉自在な機構で構成されており、開放状態で撮影レンズ101の前面を覆い、閉鎖状態で撮影レンズ101の前面を外界に露出する。レンズカバー61は電源スイッチ121のオン/オフに連動して開放/閉鎖される。この図ではレンズカバー61は開放状態となっている。
The
カメラ100の上面には、中央部分にレリーズスイッチ104の配備されたモードダイヤル123と電源スイッチ121とが配備されており、正面には、ストロボ105a、AF補助光ランプ105b、セルフタイマランプ105c等が配備されている。
On the upper surface of the
図2はカメラ100の背面図である。カメラ100の背面には、画像表示LCD102、光学式操作機器124が配備されている。光学式操作機器124は、表面積の広い親指を載せるためのガイド125を備え、ガイド125の中心付近には穴34が形成されている。光学式操作機器124は、右手親指を良好に載置できるように、カメラ背面右上に配備されている。光学式操作機器124は、穴34を介した光の発光/受光によってユーザの指などの動きを検出する。光学式操作機器124は、従来のカメラに配備されるズームスイッチ、切替レバー、十字キー、情報位置指定キー等の操作系の役割を果たす。
FIG. 2 is a rear view of the
図3はカメラ100のブロック図である。カメラ100にはユーザがこのカメラ100を使用するときに種々の操作を行なうための操作部120が設けられている。この操作部120には、カメラ100を作動させるための電源投入用の電源スイッチ121、オート撮影やマニュアル撮影等を選択するためのモードダイヤル123、光学式操作機器124が備えられている。
FIG. 3 is a block diagram of the
また、カメラ100には、撮影画像や再生画像等を表示するための画像表示LCD102と、操作の手助けを行なうための操作LCD表示103が備えられている。
In addition, the
このカメラ100にはレリーズスイッチ104が配備されている。このレリーズスイッチ104によって撮影の開始指示がメインCPU20へと伝えられる。このカメラ100では光学式操作機器124によって撮影と再生との切り替えが自在になっていて、撮影を行なうときにはユーザによって光学式操作機器124が撮影側に切り替えられ、再生を行なうときには光学式操作機器124が再生側に切り替えられる。また、カメラ100には、閃光を発光する閃光発光管105aを有する閃光発光装置が配備されている。
The
また、カメラ100には、撮影レンズ101と、絞り131と、それら撮影レンズ101および絞り131を経由して結像された被写体像をアナログの画像信号に変換する撮像素子であるCCDセンサ132(以下CCD132と略記する)とが備えられている。CCD132は、詳細には、そのCCD132に照射された被写体光により発生した電荷を可変の電荷蓄積時間(露光期間)の間蓄積することにより画像信号を生成するものである。CCD132からは、CG部136から出力される垂直同期信号VDに同期したタイミングでフレーム毎の画像信号が順次出力される。
In addition, the
撮像素子にCCD132を用いた場合には、色偽信号やモアレ縞等の発生を防止するために、入射光内の不要な高周波成分を除去する光学的ローパスフィルタ132aが配設されている。また、入射光内の赤外線を吸収若しくは反射して、長波長域で感度が高いCCDセンサ132固有の感度特性を補正する赤外カットフィルタ132bが配設されている。光学的ローパスフィルタ132a及び赤外カットフィルタ132bの具体的な配設の態様は特に限定されない。
When the
また、カメラ100には、CCDセンサ132からのアナログ画像信号が表わす被写体像のホワイトバランスを合わせるとともにその被写体像の階調特性における直線の傾き(γ)を調整し、さらにアナログ画像信号を増幅する増幅率可変の増幅器を含む白バランス・γ処理部133が備えられている。
The
さらに、カメラ100には、白バランス・γ処理部133からのアナログ信号をデジタルのR,G,B画像データにA/D変換するA/D部134と、そのA/D部134からのR,G,B画像データを格納するバッファメモリ135が備えられている。
Further, the
本実施形態では、A/D部134は、8ビットの量子化分解能を有し、白バランス・γ処理部133から出力されるアナログR,G,B撮像信号をレベル0〜255のR,G,Bデジタル画像データに変換して出力する。ただし、この量子化分解能はあくまで一例であって本発明に必須の値ではない。
In this embodiment, the A /
また、カメラ100には、CG(クロックジェネレータ)部136と、測光・測距用CPU137と、充電・発光制御部138と、通信制御部139と、YC処理部140と、電源電池68とが備えられている。
Further, the
CG部136は、CCDセンサ132を駆動するための垂直同期信号VD,高速掃き出しパルスPを含む駆動信号、白バランス・γ処理部133,A/D部134を制御する制御信号、および通信制御部139を制御する制御信号を出力する。また、このCG部136には、測光・測距用CPU137からの制御信号が入力される。
The
測光・測距用CPU137は、ズーム用モータ110、フォーカス用モータ111、絞り調整を行う絞り用モータ112を制御してズームレンズ101a、フォーカスレンズ101b、絞り131をそれぞれ駆動することにより測距を行ない、CG部136および充電・発光制御部138を制御する。ズーム用モータ110、フォーカス用モータ111、絞り用モータ112の駆動は、モータドライバ62によって制御され、モータドライバ62の制御コマンドは、測光・測距用CPU137あるいはメインCPU20から送られる。
The photometry / ranging
測光・測距用CPU137は、レリーズスイッチ104が半押し(S1オン)されると、CCD132によって周期的(1/30秒から1/60秒ごと)に得られる画像データに基づいて被写体の明るさの測光(EV値の算出)を行う。
The photometry / ranging
即ち、AE演算部151は、A/D変換部134から出力されたR、G、Bの画像信号を積算し、その積算値を測光・測距用CPU137に提供する。測光・測距用CPU137は、AE演算部151から入力する積算値に基づいて被写体の平均的な明るさ(被写体輝度)を検出し、撮影に適した露出値(EV値)を算出する。
That is, the
そして、測光・測距用CPU137は、得られたEV値に基づいて絞り131の絞り値(F値)及びCCD132の電子シャッタ(シャッタスピード)を含む露出値を所定のプログラム線図にしたがって決定する(AE動作)。
Then, the photometry / ranging
レリーズスイッチ104が全押し(S2オン)されると、測光・測距用CPU137は、その決定した絞り値に基づいて絞り131を駆動し、絞り131の開口径を制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づき、CG136を介してCCD132での電荷蓄積時間を制御する。
When the
AE動作は、絞り優先AE,シャッタ速度優先AE,プログラムAEなどがあるが、いずれにおいても、被写体輝度を測定し、この被写体輝度の測光値に基づいて決められた露出値、すなわち絞り値とシャッタスピードとの組み合わせで撮影を行うことにより、適正な露光量で撮像されるように制御しており、面倒な露出決定の手間を省くことができる。 The AE operation includes an aperture priority AE, a shutter speed priority AE, a program AE, etc. In any case, the subject brightness is measured, and an exposure value determined based on the photometric value of the subject brightness, that is, an aperture value and a shutter. By taking a picture in combination with the speed, control is performed so that an image is taken with an appropriate exposure amount, and it is possible to save troublesome determination of exposure.
AF検出部150は、測光・測距CPU137により選定された検出範囲に対応する画像データをA/D変換部134から抽出する。焦点位置を検出する方法は、合焦位置で画像データの高周波成分が最大振幅になるという特徴を利用して行う。AF検出部150は、抽出された画像データの高周波成分を1フィールド期間積分することにより、振幅値を算出する。AF検出部150は、測光・測距CPU137がフォーカス用モータ110を駆動制御してフォーカスレンズ101aを可動範囲内、即ち無限遠側の端点(INF点)から至近側の端点(NEAR点)の間で移動させている間に順次振幅値の計算を実行し、最大振幅を検出した時に検出値を測光・測距CPU137に送信する。
The
測光・測距CPU137は、この検出値を取得して対応する合焦位置に、フォーカスレンズ101bを移動させるようにフォーカス用モータ111に指令を出す。フォーカス用モータ111は、測光・測距CPU137の指令に応じてフォーカスレンズ101bを合焦位置に移動させる(AF動作)。
The photometry / ranging
測光・測距用CPU137は、メインCPU20とのCPU間通信によってレリーズスイッチ104と接続されており、ユーザによりレリーズスイッチ104が半押しされた時に、この合焦位置の検出が行われる。また、測光・測距用CPU137には、ズーム用モータ111が接続されており、メインCPU20が、ズームスイッチ127によってユーザからのTELE方向又はWIDE方向へのズームの指令を取得した場合に、ズーム用モータ110を駆動させることにより、ズームレンズ101aをWIDE端とTELE端との間で移動させる。
The photometry / ranging
充電・発光制御部138は,閃光発光管105aを発光させるために電源電池68からの電力の供給を受けて図示しない閃光発光用のコンデンサを充電したり、その閃光発光管105aの発光を制御する。
The charge / light emission control unit 138 is supplied with power from the
充電・発光制御部138は,電源電池68の充電開始、レリーズスイッチ104の半押し・全押し操作信号等の各種の信号や、発光量、発光タイミングを示す信号をメインCPU20や測光・測距CPU137から取り込んだことに応じ、セルフタイマランプ105cやAF補助光105bへの電流供給制御を行い、所望の発光量が所望のタイミングで得られるように制御する。
The charging / light emission control unit 138 sends various signals such as charging start of the
具体的には、メインCPU20あるいは測光・測距CPU137から充電・発光制御部138へハイ(H)レベルの信号が入力されると、セルフタイマランプ105cは通電状態となり点灯する。一方、充電・発光制御部138へロー(L)レベルの信号が入力されると、セルフタイマランプ105cは非通電状態となり消灯する。
Specifically, when a high (H) level signal is input from the
メインCPU20あるいは測光・測距CPU137は、H・Lレベル信号の出力時間の比率(デューティ比)を変化させて設定することでセルフタイマランプ105cの輝度(明るさ)を変化させる。
The
なお、セルフタイマランプ105cはLEDで構成してもよく、AF補助光ランプ105bを構成するLEDと共通にしてもよい。
Note that the self-
メインCPU20には、セルフタイマ回路83が接続されている。メインCPU20は、セルフ撮影モードが設定されている場合、レリーズスイッチ104の全押し信号に基づいて計時を行なう。この計時中に、メインCPU20は測光・測距CPU137を介し、残り時間に合わせて点滅速度をだんだんと早めながら、セルフタイマランプ105cを点滅させる。セルフタイマ回路83は、計時完了後に計時完了信号をメインCPU20に入力する。メインCPU20は、計時完了信号に基づいて、CCD132にシャッタ動作を実施させる。
A self-timer circuit 83 is connected to the
通信制御部139には、通信ポート107が備えられており、この通信制御部139は、カメラ100により撮影された被写体の画像信号をUSB端子が備えられたパーソナルコンピュータ等の外部装置に出力し、およびこのような外部装置からカメラ100に画像信号を入力することにより、その外部装置との間のデータ通信を担うものである。また、このカメラ100は、ロール状の写真フイルムに写真撮影を行なう通常のカメラが有するISO感度100,200,400,1600等に切り替える機能を模擬した機能を有し、ISO感度400以上に切り替えられた場合、白バランス・γ処理部133の増幅器の増幅率が所定の増幅率を越えた高増幅率に設定された高感度モードとなる。通信制御部139は、高感度モードでの撮影中は、外部装置との通信を停止する。
The
また、カメラ100には、圧縮・伸長&ID抽出部143と、I/F部144が備えられている。圧縮・伸長&ID抽出部143は、バッファメモリ135に格納された画像データを、バスライン142を介して読み出して圧縮し、I/F部144を経由してメモリカード200に格納する。また、圧縮・伸長&ID抽出部143は、メモリカード200に格納された画像データの読み出しにあたり、メモリカード200固有の識別番号(ID)を抽出し、そのメモリカード200に格納された画像データを読み出して伸長し、バッファメモリ135に格納する。
The
バッファメモリ135に格納されたY/C信号は、圧縮・伸長&ID抽出部143によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、I/F144を介してメモリカード200のようなリムーバブルメディアないしハードディスク(HDD)75のような内蔵型大容量記憶媒体に所定の形式(例えばExif(Exchangeable Image File Format)ファイル)で記録される。ハードディスク(HDD)75へのデータ記録またはハードディスク(HDD)75からのデータの読込みは、メインCPU20の指令に応じてハードディスクコントローラ74によって制御される。
The Y / C signal stored in the
また、カメラ100には、メインCPU20と、EEPROM146と、YC/RGB変換部147と、表示用のドライバ148とが備えられている。メインCPU20は、このカメラ100全体の制御を行なう。EEPROM146には、このカメラ100固有の固体データやプログラム等が格納されている。YC/RGB変換部147は、YC処理部140で生成されたカラー映像信号YCを3色のRGB信号に変換して表示用のドライバ148を経由して画像表示LCD102に出力する。
The
CPU20は、ドライバ148に内蔵されたOSD信号発生回路148aに対し、シャッタ速度や絞り値、撮影可能枚数、撮影日時、警告メッセージ、グラフィカルユーザインターフェイス(GUI)等の文字及び記号情報を表示するための信号を発生させるコマンドを送る。OSD信号発生回路148aはこのコマンドに従って映像情報を出力する。OSD信号発生回路148aから出力される信号は、必要に応じてYC/RGB変換部147からの画像信号に混合されて、液晶パネル71に供給される。これにより、スルー画像や再生画像に文字等が合成された合成画像が表示される。
The
また、カメラ100は、AC電源から電力を得るためのACアダプタ48と電源電池68とが着脱可能な構成となっている。電源電池68は充電可能な二次電池、例えばニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池で構成される。電源電池68は使い切り型の一次電池、例えばリチウム電池、アルカリ電池で構成してもよい。電源電池68は図示しない電池収納室に装填することにより、カメラ100の各回路と電気的に接続される。
In addition, the
ACアダプタ48がカメラ100に装填されAC電源からACアダプタ48を介してカメラ100に電力が供給される場合には、電源電池68が電池収納室に装填されている場合であっても、優先的に当該ACアダプタ48から出力された電力がカメラ100の各部に駆動用の電力として供給される。また、ACアダプタ48が装填されておらず、かつ電源電池68が電池収納室に装填されている場合には、当該電源電池68から出力された電力がカメラ100の各部に駆動用の電力として供給される。
When the
なお、図示しないが、カメラ100には、電池収納室内に収納される電源電池68とは別にバックアップ電池が設けられている。内蔵バックアップ電池には例えば専用の二次電池が用いられ、電源電池68によって充電される。バックアップ電池は、電源電池68の交換や取り外し等、電源電池68が電池収納室に装填されていない場合、カメラ100の基本機能に給電する。
Although not shown, the
即ち、電源電池68又はACアダプタ48からの電源供給が停止すると、バックアップ電池がスイッチング回路(図示せず)によってRTC15等に接続され、これらの回路に給電する。これにより、バックアップ電池29が寿命に達しない限り、RTC15等の基本機能には、電源供給が間断なく継続する。
That is, when the power supply from the
RTC(Real Time Clock)15は計時専用のチップであり、電源電池68やACアダプタ48からの給電がオフされていてもバックアップ電池から電源供給を受けて継続的に動作する。
An RTC (Real Time Clock) 15 is a chip dedicated to timekeeping, and continuously operates by receiving power supply from the backup battery even when power supply from the
画像表示LCD102には透過型又は半透過型の液晶パネル71を背面側から照明するバックライト70が配設されており、省電力モードの場合には、メインCPU20によりそのバックライト70の明るさ(輝度)がバックライトドライバ72を介して制御され、バックライト70の消費電力が低減されるようになっている。また、省電力モードは、光学式操作機器124を操作して画像表示LCD102にメニュー画面を表示させ、そのメニュー画面で所定の操作を行うことによってオン/オフを設定することができるようになっている。
The
図4は本発明に係る光学式操作機器124周辺の要部構成を示す。光学式操作機器124は、光を発光するLEDならびに電源電池68からLEDへの供給電流量の制御、LEDのオンオフのタイミング制御、LEDの発光量の制御を行うLEDドライバで構成された発光部124−1、発光部124−1の発光した光が指Fで反射して穴34から入射する反射光によって指Fその他の物体を被写体として撮影するCCDやCMOS等の撮像素子で構成された受光部124−2を備えている。以下、受光部124−2の被写体は指Fであるものとして説明するが、形状的特徴を有するその他の物体(ペンなど)であってもよい。
FIG. 4 shows a main part configuration around the
受光部124−2は、CG136から周期的に発生されるパルスの発生タイミングごと(例えば1/60秒ごと)に反射光を撮像信号に光電変換して白バランス・γ処理部133−2に出力する。白バランス・γ処理部133−2は撮像信号にホワイトバランス・γ調整を施してA/D変換部134−2に出力する。A/D変換部134−2は、白バランス・γ処理部133−2からの撮像信号をデジタル画像データに変換してバッファメモリ135−2とAF検出部150−2に出力する。A/D変換部134−2から出力された画像データを指画像データと呼ぶ。指画像データは、受光部124−2から撮像信号が出力されるごとに、バッファメモリ135−2の2つの領域に交互に記憶される。これにより、撮影時刻の異なる2つの指画像データが同時に記憶され、撮像信号が出力されるごとに古い時刻の画像データが新しいものに書き換えられる。なお、3つ以上の指画像データを同時に記憶してもよい。
The light receiving unit 124-2 photoelectrically converts the reflected light into an imaging signal at every generation timing (for example, every 1/60 seconds) of pulses periodically generated from the
AF検出部150−2は、指画像データを1画面の所定の分割エリア毎にかつ同じ色成分毎に積算平均し、さらにフレームごとに、全エリアのR,G,Bの色ごとの積算平均値Ir,Ig,Ibを算出する。この積算平均値Ir,Ig,Ibは受光量としてRAM149に記憶される。RAM149の受光量は、受光部124−2から撮像信号が出力されるごとに、RAM149の2つの領域に交互に記憶される。これにより、算出時刻の異なる2つの受光量が同時に記憶され、撮像信号が出力されるごとに古い時刻の受光量が新しいものに書き換えられる。なお、3つ以上の受光量を同時に記憶してもよい。
The AF detection unit 150-2 averages the finger image data for each predetermined divided area of one screen and for each same color component, and further, for each frame, calculates the average of the R, G, and B colors for all areas. Values Ir, Ig, and Ib are calculated. The integrated average values Ir, Ig, and Ib are stored in the
CPU20は、発光部124−1の発光量や発光開始・終了タイミングを制御するモジュールである発光制御部20a、ガイド125と略平行な2次元平面(XY平面)における指Fの移動方向を、指画像データに基づいて認識するモジュールである方向認識部20b、指Fの移動方向または静止時間に応じて入力操作を認識するモジュールである操作認識部20c、指Fが略静止している時間を指画像データとRTC15から出力される現在時刻データとに基づいて計算するモジュールである計時部20dを実行する。発光制御部20a、方向認識部20b、操作認識部20c、計時部20dはCPU20によって実行されるプログラムであり、EEPROM146に記憶されている。
The
図5は指画像データのイメージ図であり、図5(a)はある時刻t1における指画像データD1、図5(b)は時刻t1以降のある時刻t2における指画像データD2である。指画像データD1、D2は、バッファメモリ135−2の2つの領域にそれぞれ別個に記憶されている。 FIG. 5 is an image diagram of finger image data. FIG. 5A shows finger image data D1 at a certain time t1, and FIG. 5B shows finger image data D2 at a certain time t2 after the time t1. The finger image data D1 and D2 are stored separately in two areas of the buffer memory 135-2.
この図に示すように、指画像データD1、D2は、指Fの特徴量の1つである指紋の形状をデータとして含んでいる。方向認識部20bは、指画像データD1とD2を比較することにより、時刻t1〜t2の間でのXY平面における指紋の移動方向を指Fの移動方向として認識する。方向認識部20bは、所定時間t1〜t2内における指Fの指紋の移動量を指Fの移動量として認識する機能も有している。
As shown in this figure, the finger image data D1 and D2 include a fingerprint shape as one of the feature amounts of the finger F as data. The
計時部20dは、方向認識部20bの認識した指Fの移動量が実質的に0になったか否かによって、指Fが静止しているか否かを判断する。指Fが静止していると判断すると、指Fの静止時間の計時を開始する。計時部20dは、これと並行して、指Fが静止している状態から再び移動を開始したか否かを判断し、指Fが再び移動を開始したと判断すると、直ちに指Fの静止時間の計時を停止し、計時開始から停止までの時間を指Fの静止時間として確定する。
The
発光制御部20aは、RAM149の2つの受光量を比較することで外光の入射量の増減を判断する。外光の入射量が減少していると判断すれば、発光制御部20aは指Fがガイド125上に存在していると判断して発光を開始するよう発光部124−1に指令する。一方、外光の入射量が増加したと判断すれば、発光制御部20aは指Fがガイド125上に存在しないと判断して発光を停止するよう発光部124−1に指令する。これにより、指Fがガイド125に存在しないときの発光による無駄な電力消費を抑えることができる。
The light emission control unit 20a compares the two received light amounts of the
操作認識部20cは、方向認識部20bの認識した指Fの静止、移動ないし移動方向から、上下左右または押下のいずれか1つの入力操作があったことを認識し、認識した入力操作に応じた動作制御をカメラ100の各ブロックに指令する。
The operation recognizing unit 20c recognizes that one of the input operation of up / down / left / right or pressing is performed from the stationary, moving or moving direction of the finger F recognized by the
以下、図6のフローチャートを参照し、本発明に係る光学式入力操作認識動作の流れを説明する。 Hereinafter, the flow of the optical input operation recognition operation according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
S1では、デジタルカメラ100の電源スイッチ121がオンされると、AF検出部150−2は、受光量の算出を開始する。受光量をRAM149に記憶する動作を繰り返すことで、RAM149には2つの異なる時刻の受光量が記憶される。
In S1, when the
S2では、発光制御部20aは、RAM149に記憶された新旧2つの受光量を比較し、外光の入射量が増加したかまたは減少したかを判断することで、穴34に指Fがかざされたか否かを判断する。増加したと判断した場合はS3、減少したと判断した場合はS4に移行する。
In S2, the light emission control unit 20a compares the new and old received light amounts stored in the
なお、単に外光の入射量が増加すればそのままS3に移行するのでなく、さらに、増加量が所定の閾値以上であるか否かを判断し、この増加量が所定の閾値以上であればS3に移行するようにしてもよい。同様に、単に外光の入射量が減少すればそのままS4に移行するのでなく、さらに、減少量が所定の閾値以上であるか否かを判断し、この減少量が所定の閾値以上であればS4に移行するようにしてもよい。こうすると、急激な入射量の変化に限って指が穴34にかざされたあるいはかざされていないと判断することになり、指Fをかざす動作と関係ない微小な入射量の変化から誤って指がかざされたと判断することを防げる。
If the incident amount of external light simply increases, the process does not proceed to S3 as it is, but further determines whether or not the increase amount is equal to or greater than a predetermined threshold value. You may make it transfer to. Similarly, if the incident amount of external light simply decreases, the process does not proceed to S4 as it is, but further determines whether or not the decrease amount is equal to or greater than a predetermined threshold value, and if this decrease amount is equal to or greater than the predetermined threshold value. You may make it transfer to S4. In this way, it is determined that the finger is held over the
S3では、発光制御部20aは、発光部124−1に発光を停止する指令を送る。発光部124−1は、この指令を受け取ると、LEDなどの発光手段の発光を停止する。 In S3, the light emission control unit 20a sends a command to stop the light emission to the light emitting unit 124-1. When the light emitting unit 124-1 receives this command, the light emitting unit 124-1 stops the light emission of the light emitting means such as the LED.
S4では、発光制御部20aは、発光部124−1に発光を開始する指令を送る。発光部124−1は、この指令を受け取ると、LEDなどの発光手段を所定の発光量、所定の発光タイミングで発光させる。発光手段の発光は、発光制御部20aから発光を停止する指令が送られる(S3)限り継続する。 In S4, the light emission control unit 20a sends a command to start light emission to the light emitting unit 124-1. Upon receiving this command, the light emitting unit 124-1 causes a light emitting unit such as an LED to emit light at a predetermined light emission amount and at a predetermined light emission timing. The light emission of the light emitting means continues as long as a command to stop the light emission is sent from the light emission control unit 20a (S3).
S5では、発光制御部20aは、バッファメモリ135−2の2つの領域にそれぞれ記憶された2つの指画像データを比較することで、指Fの移動の有無および移動方向を判断する。指が静止していると判断した場合はS6、指の移動と移動方向を判断できた場合はS8に移行する。 In S <b> 5, the light emission control unit 20 a compares the two finger image data respectively stored in the two areas of the buffer memory 135-2 to determine the presence / absence and movement direction of the finger F. If it is determined that the finger is stationary, the process proceeds to S6, and if it is possible to determine the movement and moving direction of the finger, the process proceeds to S8.
S6では、計時部20dは、指の静止時間を計時する。
In S6, the
S7では、操作認識部20cは、計時部20dが計時している指Fの静止時間に応じて、押下を指定する入力操作があったと認識し、この入力操作に応じた制御を行う。
In S7, the operation recognizing unit 20c recognizes that there is an input operation for designating the press according to the stationary time of the finger F being timed by the
S8では、認識した指Fの上、下、左、右の移動方向に応じて、それぞれ上、下、左、右を指定する入力操作があったと認識し、各入力操作に応じた制御を行う。 In S8, it is recognized that there has been an input operation for designating up, down, left, and right according to the upward, downward, left, and right movement directions of the recognized finger F, and control is performed according to each input operation. .
S7、S8の具体的な制御内容は、例えば次のようになる。 The specific control contents of S7 and S8 are as follows, for example.
移動方向がXの正または負の方向であれば、CPU20は、十字キーの右または左ボタンが押下されたときと同様の制御、例えば、グラフィカルユーザインターフェースのカーソルの右または左方向への移動表示を行う指令をOSD信号発生回路148aに送る。あるいは、CPU20は、テレ方向またはワイド方向へのレンズ鏡筒60の繰り出しを行う指令をモータドライバ62に送る。
If the movement direction is a positive or negative direction of X, the
移動方向がYの正または負の方向であれば、CPU20は、十字キーの上または下ボタンが押下されたときと同様の制御、例えば、グラフィカルユーザインターフェースのカーソルの上または下方向への移動表示を行う指令をOSD信号発生回路148aに送る。
If the movement direction is a positive or negative direction of Y, the
ここで、図7に示すように、指Fの移動方向が一旦検出されると(S8)、所定時間N(例えば3秒間)が経過するまでは移動方向の検出を行わないようにする。これは、指Fの上下左右の移動動作の繰り返しには、必ず逆方向の揺り戻しを伴うからであり、先に検出された移動方向と後に検出された移動方向が相殺されて入力操作が無意味になってしまうからである。 Here, as shown in FIG. 7, once the moving direction of the finger F is detected (S8), the moving direction is not detected until a predetermined time N (for example, 3 seconds) elapses. This is because repetition of the upward / downward / left / right movement of the finger F always involves reverse swinging, and the previously detected movement direction and the later-detected movement direction are offset and no input operation is performed. Because it makes sense.
また、S7においては、静止時間の長短に応じて異なる押下入力操作を認識することもできる。図7では、静止時間が所定の時間M(例えば1秒間)だけ持続すると、「短押し」の入力操作があったと認識してそれに応じた動作制御(例えばメニュー選択や撮影の開始)を行う。静止時間が所定の時間Mに加えて、所定の時間T(例えば1秒間)だけさらに持続すると、「長押し」の入力操作があったと認識してそれに応じた動作制御(例えば撮影モードなど特定のモードへの移行)を行う。 In S7, different pressing input operations can be recognized according to the length of the stationary time. In FIG. 7, when the stationary time lasts for a predetermined time M (for example, 1 second), it is recognized that the “short press” input operation has been performed, and operation control (for example, menu selection or start of photographing) is performed accordingly. When the stationary time is further continued for a predetermined time T (for example, 1 second) in addition to the predetermined time M, it is recognized that there has been an input operation of “long press” and a corresponding operation control (for example, a specific mode such as a shooting mode) is performed. Mode).
静止時間が所定の時間M+Tを超えてしまった場合は、操作が全くなされないものとみなし、「無効操作」として扱い、特別な動作制御は行わない。 When the stationary time exceeds the predetermined time M + T, it is regarded that the operation is not performed at all, and is treated as an “invalid operation”, and no special operation control is performed.
以上説明した通り、発光制御部20aは、RAM149に記憶された新旧2つの受光量を比較し、外光の入射量が増加したかまたは減少したかを判断することで、穴34に指Fがかざされたか否かを判断する。増加したと判断した場合は発光部124−1の発光を停止し、減少したと判断した場合は発光部124−1の発光を開始する。このように、外光の入射量の増減によって指の存在の有無を検知すれば、従来のように、常に光を発して指の存在を検知しなくて済み、無駄な発光による電力消費を抑えることができる。
As described above, the light emission control unit 20a compares the new and old received light amounts stored in the
20a:発光制御部、20b:方向認識部、20c:操作認識部、20d:計時部、124−1:発光部、124−2:受光部 20a: light emission control unit, 20b: direction recognition unit, 20c: operation recognition unit, 20d: timing unit, 124-1: light emission unit, 124-2: light reception unit
Claims (3)
前記画像データに従って外光の受光量の増減を判断することで前記発光部の発光開始及び停止を制御する発光制御部を備える光学式操作装置。 A light emitting unit that emits light to a subject having a shape feature, an imaging unit that receives reflected light reflected by the light from the light emitting unit and outputs an imaging signal of the subject, and an image output from the imaging unit An image data conversion unit for converting a signal into digital image data, a feature detection unit for detecting a geometric feature of the subject from the image data converted by the image data conversion unit, and a shape of the subject detected by the feature detection unit A motion detection unit that detects movement, stillness, or direction of movement of the target feature, and designates up, down, left, right, or press according to the movement, stillness, or direction of movement of the subject detected by the motion detection unit In an optical operation device comprising an operation recognition unit that recognizes an input operation,
An optical operation device including a light emission control unit that controls start and stop of light emission of the light emitting unit by determining increase / decrease in the amount of external light received according to the image data.
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