JP2007193221A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡素な構成にて検出精度を向上し得る光学機器を提供する。
【解決手段】ファインダ２の接眼部側の検出対象面に対して投光し、その反射光を受光するように構成された投受光ユニット２１，２２，２４，２５がファインダ２近傍に配置される。投受光ユニットの投光光路２３および受光光路２６をファインダ光軸８に対して漸近するように傾斜させるとともに、投受光ユニットの受光信号に基づきファインダ２の接眼状態を判別する。
【選択図】図２

Description

本発明は光学機器、特にファインダを備えた光学機器に関する。

従来の接眼検知機能を有するカメラには、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。以下、図９に基づいてそのカメラについて、簡単に説明する。なお、主要な構成について説明するものとする。カメラ１００において、ファインダ接眼部（接眼レンズ１０１）近傍に赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１０２を配置し、使用者の目２００の角膜からの反射光をファインダ光学系を通して観察する。この場合、ファインダ光学系の中の正立像形成用の光学部材、反射部材１０３の傾斜反射面１０３ａを可視光反射赤外光透過のダイクロック面とする。したがって可視光は傾斜反射面１０３ａにて反射して使用者の目２００に導かれ、使用者の目で反射したＩＲＥＤ１０２の光は傾斜反射面１０３ａを透過してミラー１０４、絞り１０５およびレンズ１０６を介してセンサ１０７に導かれるという構成である。

特開平９−２１１３１０号公報

しかしながら、特許文献１記載の接眼検知手段の構成では、まず、ダイクロックミラーを利用する必要がある。これは加工に手間が掛かり、コストが高くなってしまう。また、光路をファインダと兼用することとなるために、接眼検知手段を単独のユニットとすることができなくなる。そのため個々の機能を独立して保証することができず、片方の機能に不具合を生じた場合に他方にも影響を及ぼし、結果としてカメラのコストを上昇させてしまう等の問題がある。

本発明はかかる実情に鑑み、比較的簡素な構成にて検出精度を向上し得る光学機器を提供することを目的とする。

本発明の光学機器は、ファインダーと、前記ファインダーをのぞく使用者に向けて光束を投光する投光手段と、前記使用者によって反射された前記投光手段によって投光された光束を受光する受光手段とを有し、前記投光手段の光軸および前記受光手段の光軸が前記ファインダーの光軸に漸近するように配置することを特徴としている。

本発明によれば、簡素な構成によって、特に縦位置で構えた撮影者のファインダ接眼状況の検出精度（顔検知精度）を向上することができ、ファインダ接眼状況に応じた動作を精度良く行うカメラを安価に提供することが可能となる。この場合、顔検知センサを取り付けるにあたり、カメラの部品の構成を複雑化する必要がなく、安価に顔検知機能を付加したカメラの提供が可能となる。

また、顔検知精度を向上しつつ、カメラの外観形状をエッジを絞ったスマートな形状とすることが可能となり、機能と外観の両方を向上したカメラを提供することが可能となる。
また、顔検知精度を向上しつつ、カメラの内部のメカ配置の制約を排除することが可能となり、機能を付加しつつ大型化しないカメラを提供することが可能となる。

以下、図面に基づき、本発明によるファインダ接眼検知装置およびこれを備えたカメラの好適な実施の形態を説明する。
図１〜図５に基づいて本発明の第一の実施形態の説明を行う。図１は、本発明の第一の実施形態に係るカメラの背面斜視図である。１はカメラであり、レンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラ（以下、Ｄ−ＳＬＲカメラと略する）である。２はファインダであり、使用者がカメラが捕らえる画像を確認するために接眼して観察するための窓である。３は外部表示部であり、窓越しに例えばＬＥＤバックライトで照明されたＴＦＴ−ＬＣＤあるいはＯＬＥＤなどの表示器（不図示）が配置されている。そして、撮影時の露出等の情報を表示したり、撮影した画像を表示したりするためのものである。

４は顔検知窓であり、可視光カット赤外光透過な材質でできた窓部材により構成され、カメラ内部側には後述する顔検知センサを構成する部品が配置されている。５はハイノーズアダプタであり、使用者の鼻がファインダ接眼を阻害することがないようアイポイントを延長するためのアクセサリとしてファインダ２に装着される。６はアイカップであり、使用者がファインダ２に接眼した際に痛さを感じないように、またメガネ等を傷つけることがないように、顔にあたる部分をゴムとしたファインダ接眼部に装着するアクセサリである。本実施形態ではハイノーズアダプタ５を介して装着している。

なお、一般的なＤ−ＳＬＲとして、例えば不図示のレリーズ釦によってレリーズ動作を開始するなどの機能を有しているが、ここではそれらの一般的な機能の説明は省略する。

図２は、本発明の第一の実施形態を示すカメラの概略側面図である。図３は、本発明の第一の実施形態を示すカメラの顔検知センサ（本発明に係る投受光ユニット）の概略上面図である。図中に記載してある通り、カメラの横方向（図２の紙面直交方向）をｘ軸、縦方向をｙ軸、光軸方向をｚ軸として説明する。また、８はファインダ光軸である。

図において、２１は投光レンズ（第一の光学部材）であり、実際には顔検知窓４に一体に形成されているが、ここでは独立して図示している。２２は投光素子であり、ＬＥＤなどの発光体により構成され、電流を流すと発光する。ここでは赤外光を発光するＬＥＤを使用する。２３は投光光路であり、投光素子２２から発光した赤外光は投光レンズ２１によって平行光となって投光光路２３を形成する。２４は受光レンズ（第二の光学部材）であり、実際には顔検知窓４に一体に形成されているが、ここでは独立して図示している。２５は受光素子であり、光電変換素子によって構成され、光を受光すると電流を発生する。この電流量によって、受光レベルを知ることができる。２６は受光光路であり、光路中の光を集光して受光素子２５に導く。

ここで、図３に示されるように投光レンズ２１と受光レンズ２４を結んだ軸線ａは、ｘ軸にほぼ平行に設定されている。投光レンズ２１の光軸中心に対して投光素子２２の光軸中心は、ファインダ光軸８からｘ軸方向にΔｘだけ離れて配置されている。同様に、受光
レンズ２４の光軸中心に対して受光素子２５の光軸中心は、ファインダ光軸８からｘ軸方向にΔｘだけ離れて配置されている。このためｚ−ｘ平面で見たときに、投光光路２３と
受光光路２６とは、ファインダ光軸８と並行にならず、投光光路２３と受光光路２６は互いにファインダ光軸８に向かって傾いて、２つの光路が交差するように設定されている。投光光路２３と受光光路２６とが交差する領域が接眼検知範囲となる。この接眼検知範囲には、接眼検知遠限界２７および接眼検知近限界２８が存在する。これらにより設定される領域範囲の中になんらかの反射物があれば投光素子２２からの投光はその反射物（検出対象面）で反射し、受光素子２４にてその反射光を受光することが可能となる。

次に図４は、本発明の第一の実施形態における顔検知センサの動作を表すフローチャートである。
ステップＳ４１から開始する。ステップＳ４２にて投光素子２２が発光する。ステップＳ４３にて受光素子２４が受光する。ステップＳ４４で受光素子２４の受光レベルをチェックする。この場合、予め設定した所定値よりも大きな受光レベルであれば、ステップＳ４５に進んで顔検知フラグを“１”にセットする。また、所定値よりも小さな受光レベルであればステップＳ４６に進んで顔検知フラグを“０”にセットし、その後はどちらもステップＳ４７にて一連のフローを終了する。なお、このフローは、不図示のカメラの動作を電子制御を司るマイクロコンピュータによって行われ、このマイクロコンピュータによって撮影者の接眼状態の判定を行う。

カメラは、顔検知フラグが“１”であれば、使用者がファインダ２を覗いていると判断して、表示器を消灯することで使用者に不必要な眩しさを感じさせるのを防ぐ。顔検知フラグが“０”であれば使用者はファインダ２を除いてはおらず、外部表示部３を確認している可能性が高いので表示器を消灯しないようにする。

図５は、本発明の第一の実施形態を適用したカメラの使用状態を表す図である。本実施形態において顔検知センサは、使用者がカメラを正位置で構えたときに、ほぼ頬の反射を拾うようにファインダ２の直下に配置されている（図１参照）。ファインダ２の直下であれば、ファインダ２を右目で覗く人でも左目で覗く人でも、確実にその頬を検出することが可能となる。一方、カメラを縦位置に構えた場合には、その構え方は使用者それぞれであり、顔を検出できない可能性もある。特にファインダ２の直下に顔検知センサを配置した場合に最も顔を検出し難くなる。

例えば、左目でファインダ２を覗き、グリップを下側にした場合の状態が図５に示される。この場合、投光光路２３Ａ／受光光路２６Ａをカメラのファインダ光軸８と平行に構成すると、投光光路２３Ａ／受光光路２６Ａの顔とのなす角度が鈍角となり、このときの反射部位Ｒ１での拡散反射成分が小さくなってしまう。そのため受光光量が小さくなり、そのままでは検出範囲内に顔があっても顔が無い、と誤判定してしまう可能性がある。

そこで本発明においては、顔検知センサの光軸、即ち投光光路２３および受光光路２６を、ｙ−ｚ平面に投影してみたときに、ファインダ光軸８に向けて傾けて配置している。具体的には投光レンズ２１の光軸中心に対して投光素子２２の光軸中心が、ファインダ光軸８からｙ軸方向にΔｙだけ離れて配置されている。また受光レンズ２４の光軸中心に対
して受光素子２５の光軸中心が、ファインダ光軸８からｙ軸方向にΔｙだけ離れて配置さ
れている。このためｙ−ｚ平面で見たときに、投光光路２３と受光光路２６とは、ファインダ光軸８と並行にならず、投光光路２３と受光光路２６は互いにファインダ光軸８に向かって傾いて、２つの光路がファインダ光軸８と交差するように設定されている。なお、図６はかかる投光素子２２および受光素子２５の配置構成を模式的に示している。このように投光光路２３および受光光路２６はｙ−ｚ平面の投影にて、ファインダ光軸８に向けた傾きが確保される。

また、この構成においては投光レンズ２１、投光素子２２、受光レンズ２４および受光素子２５はカメラ１のｘ−ｙ平面に平行に配置されているので、その取付け構造の構成が
単純で済むという特徴がある。このように構成することで投光レンズ２１、投光素子２２および受光レンズ４、この結果投光光路２３／受光光路２６の顔となす角度が鋭角となる。そして、このときの反射部位Ｒにおける拡散反射成分の大きなものを受光素子２４に導くことが可能となり、顔検知センサの前に顔がある場合に、顔の検出を確実なものとする。

上記の場合、ファインダ２には図１に示した通り、ハイノーズアダプタ５やアイカップ６が取り付けられる。この他にも視度補正レンズを取り付けることが可能である。これらのアクセサリはカメラ１（のボディ）から突出する。したがって、投光光路２３／受光光路２６はこれらアクセサリによって光路を遮られることがないように設定される。

なお、右目でファインダを覗きグリップを上にした場合も同様に検出が難しくなるが、本発明による効果は上記したものと全く同じである。
また、本実施形態ではファインダ２の下部に顔検知センサを配置した場合について説明をした。しかし、これがファインダ２の上部に配置されていても同様にｙ−ｚ平面で見たときの投光光路、受光光路をファインダ光軸に向けて傾けることで縦位置での反応性を向上させることが可能である。また、ファインダ２の横（ｙ軸方向）に顔検知センサを配置した場合には、ｚ−ｘ平面で見たときの投光光路、受光光路をファインダ光軸に向けて傾けることで、常に顔検知センサの反応性を高め、接眼検知性能が向上することができる。

本発明の実施形態の説明にはＤ‐ＳＬＲカメラを用いたが、その他のコンパクトタイプのデジタルカメラや、フイルムを用いたＳＬＲカメラ、レンズシャッタカメラに対して顔検知センサを構成する際にも有効である。

（その他の実施形態）
図７は、本発明の他の実施形態を示すカメラの側面概略図である。図７に示した第二の実施形態は、投光レンズ６１の光軸中心および投光素子６２の入射面側の光軸中心とがｙ−ｚ平面に対して一致している。しかし、投光レンズ６１の射出面をファインダ光軸８に向けて傾斜しているので、投光光路６３はファインダ光軸８に向けて曲がることになる。すなわち、投光素子６２から投光レンズ６１までの投光光路６３は、ｙ−ｚ平面にてファインダ光軸８と並行であるが、投光レンズ６１から射出した光束は、ｙ−ｚ平面にてファインダ光軸８と並行にはならず、ファインダ光軸８に向けて曲げられる。図示しないが、受光系では、受光レンズの入射面がファインダ光軸８に向けて傾斜していることで、受光光路がファインダ光軸８に向けて曲がる。また、ｚ−ｘ方向の構成は前記第一の実施形態の図３と同様であるので、説明を省略する。
この構成はカメラ背面の顔検知窓周辺のデザインが上面に向けて傾斜したデザインであるときに、機能と外観を両立することが可能となって有益となる。

さらに、図８は第三の実施形態を示しており、投光レンズ７１の光軸中心および投光素子７２の光軸中心とをｙ−ｚ平面に対して一致させるとともに、一致させた光軸中心がともにファインダ光軸に対して傾くように、投光レンズ７１および投光素子７２を傾けて配置している。こうすることでｙ−ｚ平面にて、投光光路７３がファインダ光軸８と並行にはならず、ファインダ光軸８に向けて曲げられる。また、ｚ−ｘ方向の構成は前記第一の実施形態の図３と同様であるので、説明を省略する。図示しないが、受光系では、受光レンズの光軸中心および受光素子の光軸中心とをｙ−ｚ平面に対して一致させるとともに、一致させた光軸中心がともにファインダ光軸に対して傾くように、受光レンズおよび受光素子を傾けて配置している。こうすることでｙ−ｚ平面にて、受光光路がファインダ光軸８と並行にはならず、ファインダ光軸８に向けて曲げられる。受光系のｚ−ｘ方向の構成は前記第一の実施形態の図３と同様であるので、説明を省略する。

この構成は顔検知窓４の奥上部にファインダ関係部品があるなど、メカ配置的な制約がある場合に、その制約を排除することが可能となり、カメラの無用な大型化を避けたいときに有効である。

本発明の第一の実施形態を施したカメラの背面斜視図である。 本発明の第一の実施形態を示すカメラの概略側面図である。 本発明の第一の実施形態を示すカメラの顔検知センサの概略上面図である。 本発明の第一の実施形態の顔検知センサの動作を表すフローチャートである。 本発明の第一の実施形態を適用したカメラの使用状態を表す図である。 本発明に係る投光素子および受光素子の配置構成を模式的に示す図である。 本発明の第二の実施形態を示すカメラの概略側面図である。 本発明の第三の実施形態を示すカメラの概略側面図である。 従来例を示すカメラの側断面図である。

符号の説明

１…カメラ、２…ファインダ、２１…投光素子、２２…投光レンズ、２３…投光光路、２４…受光素子、２５…受光レンズ、２６…受光光路。

Claims (4)

1. ファインダーと、
   前記ファインダーをのぞく使用者に向けて光束を投光する投光手段と、
   前記使用者によって反射された前記投光手段によって投光された光束を受光する受光手段とを有し、
   前記投光手段の光軸および前記受光手段の光軸が前記ファインダーの光軸に漸近するように配置することを特徴とする光学機器。
2. 前記投光手段は投光素子と投光光路を形成する第１の光学部材とを有し、前記投光素子の光軸中心と前記第１の光学部材の光軸中心とをずらして配置することで、前記投光手段の光軸を前記ファインダーの光軸に漸近させるとともに、前記受光手段は受光素子と受光光路を形成する第２の光学部材とを有し、前記受光素子の光軸中心と前記第２の光学部材の光軸中心とをずらして配置することで、前記受光手段の光軸を前記ファインダーの光軸に漸近させることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記投光素子の光軸中心と前記第１の光学部材の光軸中心とを２軸方向でずらして配置するとともに、前記受光素子の光軸中心と前記第２の光学部材の光軸中心とを２軸方向でずらして配置することを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
4. 前記第１の光学部材の射出面を前記ファインダーの光軸に向けて傾斜させることで、前記投光手段の光軸を前記ファインダーの光軸に漸近させるとともに、前記第２の光学部材の入射面を前記ファインダーの光軸に向けて傾斜させることで、前記受光手段の光軸を前記ファインダーの光軸に漸近させることを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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